共同発表：筋肉の再生を促進させるスイッチの発見～筋肉の再生治療の応用に期待～

ポイント

２０１５年にヒストン亜種を新たに１４種類発見し世界から注目を集めたが、これらの機能は不明であった。
今回、そのうちのＨ３ｍｍ７と名付けたヒストンが、筋肉の再生に重要であることを明らかにした。
今後の幹細胞研究や再生医療への応用が期待される。

九州大学生体防御医学研究所の大川恭行　教授、原田哲仁　助教、前原一満　助教の研究グループは、早稲田大学の胡桃坂仁志　教授、東京工業大学の木村宏　教授、徳島大学の竹本龍也　教授、長崎大学の小野悠介　准教授との共同研究により、マウスの骨格筋の再生を促進するのに必要な、これまで知られていなかった新たなヒストンタンパク質（以下ヒストン）を発見しました。

ヒストンは、遺伝情報が記された全長２メートルもの糸状のＤＮＡを数マイクロメートル以下の細胞核内に効率よく格納するために必要な糸巻きとして機能するタンパク質です。大川教授らは、２０１５年に、ヒストン亜種を新たに１４種類発見し、世界から注目を集めていましたが、これらの機能は不明なままでした。

本論文では、大川教授らが発見したこれらのヒストン亜種のうち、Ｈ３ｍｍ７と名付けたヒストンが、筋肉の再生に重要であることを明らかにしました。Ｈ３ｍｍ７はマウスの筋肉（骨格筋）中にわずかに存在する筋幹細胞に多く含まれていました。筋幹細胞は、筋損傷が生じると速やかに増殖し分化することで、短時間に筋肉を再生します。これにより、生体内で最大の体積を占める筋肉の恒常性が保たれています。ところが、Ｈ３ｍｍ７遺伝子を欠損したマウスでは筋幹細胞の数は変化しないにもかかわらず、損傷後の筋肉の再生が遅延することが分かりました。その後の解析で、ヒストンＨ３ｍｍ７は筋幹細胞内でＤＮＡを緩めることで細胞内の遺伝子が働きやすくする作用があることが分かりました。このメカニズムの解明により、今後の幹細胞研究や再生医療への応用が期待されます。

本研究成果は、２０１８年４月１１日（水）午前１０時（英国時間）に英国科学雑誌「Ｎａｔｕｒｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」で公開される予定です。

本研究は、科学技術振興機構戦略的創造研究推進事業チーム型研究（ＣＲＥＳＴ）研究領域「統合１細胞解析のための革新的技術基盤」（研究総括：菅野純夫　東京大学　教授）における研究課題「細胞ポテンシャル測定システムの開発」（研究代表者：大川恭行　九州大学　教授）、日本学術振興会科学研究費ＪＰ２５１１６０１０、ＪＰ１７Ｈ０３６０８、ＪＰ１５Ｋ１８４５７、ＪＰ１６Ｋ１８４７９および徳島大学先端酵素学研究所共同利用・共同研究の支援により得られたものです。

＜研究者から一言＞

ヒストン亜種は主要なヒストンとＤＮＡ配列から類似性が高く区別が困難であったことから、その存在が見過ごされてきました。本研究成果は、これらヒストン亜種が私たちの体を形成する細胞や組織の恒常性維持（筋再生など）に機能している可能性を示唆しており、今後、これらの機能破綻により引き起こされる疾患の発見や治療法の開発が期待されます。