有糸分裂期染色体はクロマチン性の染色体間リンカーによって力学的に連結されている

染色体の空間的配置は、遺伝子制御およびゲノム安定性にとって極めて重要である。従来の染色体標本では、中期染色体は互いに物理的に分離しているように見える。しかし、染色体間結合、すなわち「リンカー」が有糸分裂期染色体間で観察されており、協調的な染色体運動とゲノム安定性に重要な役割を果たす可能性がある。本研究では、マイクロピペットを用いた単離および操作により、哺乳類の有糸分裂期染色体間に存在する染色体間リンカーを解析した。単離した染色体を引っ張ると、それらを細いリンカーが接続していることが明らかとなり、CREST染色から、その位置がセントロメアにあることが示された。リンカーは線形弾性を示し、長さを2倍にするために必要な力は約300 pNであり、中期染色体全体を2倍の長さに伸長するために必要な力に匹敵した。酵素処理実験では、リンカーはDNaseによって破壊されたが、RNase、プロテアーゼ、または微小管重合（紡錘糸）阻害剤によっては破壊されず、リンカーの結合性がDNAに基づくことが示された。免疫蛍光実験では、ヒストンおよびトポイソメラーゼIIがリンカー上に存在し、トポイソメラーゼIIは約0.4 Mbp間隔の離散的な斑点として配置されていることが示された。紡錘体阻害剤を用いて中期で長時間停止させた後には、単離ゲノムに染色体間リンカーは認められなかった。最後に、無傷の細胞を用いた実験により、CENP-Bを含む染色体間リンカーが有糸分裂期染色体間で観察されることが示され、これらがゲノム単離によるアーティファクトではないことが明らかとなった。

https://doi.org/10.64898/2026.08.31.748267