タングステン酸化剤を使い、細胞機能初期化のメカニズム解明へ

　DNAメチル化やヒストンアセチル化など、ゲノムに書かれた遺伝情報であるDNA塩基配列の変化を伴わずに、遺伝子発現を活性化したり、不活性化したりするエピジェネティクスが注目を集めています。エピジェネティックな化学修飾は、個体発生や細胞分化の過程で重要な役割を果たす一方で、誤った化学修飾が、がんをはじめとするさまざまな疾病をもたらすことが知られています。

DNAを構成する塩基の1つ「シトシン」のメチル化は、遺伝子発現を制御し、細胞の機能を決める役割を担う一方、シトシンの脱メチル化は、抑制されていた遺伝子発現を回復して細胞機能を初期化（脱分化）することが知られています。しかし、DNAの脱メチル化には未解明の部分が多く、脱メチル化過程で5-ヒドロキシメチルシトシンが生じる可能性が指摘されているだけでした。

基幹研究所の岡本核酸化学研究室らは、この5‐ヒドロキシメチルシトシンをタングステン酸化剤で特異的に酸化する反応を発見し、DNA配列中のこの鍵物質の位置をDNAシーケンサ解析で簡単に検出することに成功しました。 DNA塩基配列を一気に調べる方法でDNA配列中の5-ヒドロキシメチルシトシンを検出したのは世界で初めてです。

この解析手法は、遺伝子発現の初期化（脱分化）のメカニズムを解く革新的な手法として期待できるとともに、DNAメチル化、脱メチル化が鍵となるES細胞・iPS細胞の研究に大きく寄与することになります。