細胞分裂を支える「二つの連動する複製」~遺伝情報を正確に伝えるための空間横断的な制御機構の解明~

ad

2025-09-08 東京大学

東京大学大学院薬学系研究科の研究グループは、細胞分裂時にDNAが正確に娘細胞へ分配される仕組みとして、DNA複製と中心体複製が連動して制御されていることを発見しました。中心体は紡錘体の極を形成する細胞小器官で、細胞周期ごとに1回のみ複製される必要があります。本研究では、DNA複製因子「DONSON」がこの連動制御に関与し、DNAと中心体の複製を協調的に進行させる役割を果たしていることが示されました。また、この制御機構の異常が、DONSON遺伝子の変異によって引き起こされる小頭症の原因となる可能性も指摘されました。本成果は、正確な細胞分裂の新たな分子メカニズムを解明するとともに、遺伝性疾患の診断や治療戦略に貢献することが期待されます。

細胞分裂を支える「二つの連動する複製」~遺伝情報を正確に伝えるための空間横断的な制御機構の解明~
DNA 複製因子 DONSON による DNA 複製と中心体複製の連動

<関連情報>

DNA複製機構は二重信号を伝達し、セントロソーム複製における予定外のライセンス付与と実行を防止する The DNA replication machinery transmits dual signals to prevent unscheduled licensing and execution of centrosome duplication

Kyohei Matsuhashi,Kei K. Ito,Kaho Nagai,Akira Sanada,Koki Watanabe,Kasuga Takumi,Atsushi Toyoda,Masamitsu Fukuyama,Shohei Yamamoto,Takumi Chinen,Grant S. Stewart,Shoji Hata & Daiju Kitagawa
Nature communications  Published:08 September 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41467-025-63002-3

Abstract

Copy number control of DNA and centrosomes is essential for accurate genetic inheritance. DNA replication and centrosome duplication have been recognized as parallel key events for cell division. Here, we discover that the DNA replication machinery directly regulates the licensing and execution processes of centrosome duplication to prevent centrosome amplification. We find that the microcephaly protein DONSON couples DNA replication initiation with Cdc6 translocation to centrosomes. The Cdc6 signal prevents the precocious occurrence of centriole disengagement, the licensing step for centrosome duplication. During DNA replication, DONSON inhibits replisome disassembly by interacting with the CMG helicase, maintaining the intrinsic S/G2 checkpoint signal that blocks centriole-to-centrosome conversion, the execution step for centrosome duplication. Disruption of these dual signals causes precocious centrosome duplication and chromosome mis-segregation, observed in DONSON patient cells. Our results reveal that the DNA replication machinery not only duplicates genetic material but also controls the system for its accurate segregation.

細胞遺伝子工学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました