コヒーシンはゲノムの立体構造制御や遺伝子発現制御に重要な役割を果たすタンパク質複合体である。
コヒーシンのもつ機能は多様であり、これまでにクロマチンループ(以後ループと呼ぶ)の形成による遺伝子発現促進、逆にループ形成を阻害して遺伝子発現を抑制するなどの機能が報告されている。
また、遺伝子領域内に結合しループを形成しているコヒーシンが転写活性化によって結合が失われることが分かっている。このコヒーシン結合部位をdecreased intragenic cohesin sites(DICs)に対し、今回、東京大学大学院医学系研究科と定量生命科学研究所附属高度細胞多様性研究センター大規模生命情報解析研究分野と同研究所ゲノム情報解析研究分野らの研究グループは、エピゲノム、遺伝子発現、ゲノム立体構造など様々な情報を含む大規模なゲノムデータを生成し、機械学習と組み合わせた全ゲノム解析を実施した。
その結果、DICsが転写に必須の因子であるRNAポリメラーゼ2の結合または伸長に関与しており、コヒーシン関連の疾患細胞において特徴的な結合の変化を示すことなどを発見した。
これらの研究成果により、未解明だったコヒーシンとクロマチンループの機能の一端が明らかになり、コヒーシンに関連する希少疾患や、急性骨髄性白血病(AML)などのがんの機序解明にも貢献すると期待される。
本研究は、Nature Communications誌(オンライン)に掲載された。