DNAを構成するシトシンという塩基がうける修飾の一つに、ヒドロキシメチル化という修飾があり、従来、この修飾（ヒドロキシメチル化シトシン:5hmC）は、遺伝子の発現制御に重要な役割を果たしているのではないかと考えられてきました。今回同グループは、5hmCがゲノム中の損傷を受けたDNA部位に集積して修復を促進することを発見するとともに、5hmCのDNA修復における働きにはTETと呼ばれる一群の酵素が重要であることも明らかにしました。

　細胞内で遺伝子の働きをオンにしたりオフにする際、DNAにメチル基を加えたり取り除いたりすることで遺伝子の働きを制御することができます。メチル基の除去（脱メチル化）の際、5hmCがその中間生成物としてDNA上に存在します。TET酵素は、この脱メチル化に必要な酵素と考えられています。最近の研究により、5hmCは、細胞核において開放型のクロマチン（DNAとタンパク質の複合体）と共に存在することが知られています。

  私たちは、減数分裂における正確なゲノムDNAの半数化を支えるメカニズムを理解するため、卵母細胞が非常に豊富なモデルである生物線虫を用いて、減数分裂に必須なタンパク質を探索しました。その結果、生物種間を越えて、広く保存されているタンパク質脱リン酸化酵素PP4が、減数分裂前期の染色体のふるまいを制御するために機能することを明らかにしました。減数分裂前期、父由来と母由来の相同な染色体同士は、隣同士に並んで、相同組み換えを起こすことにより、ゲノムDNA半数化に必須な構造（キアズマと呼ばれます）を作り出します。PP4を欠損した卵母細胞では、この相同染色体が隣に並ぶ段階と、相同組み換えを起こす段階それぞれに独立して不具合が生じるため、最終的に異常な卵子を形成してしまいます。また興味深いことに、若い線虫と、老いた線虫の減数分裂を比較すると、老いた線虫が卵子を産み出す際に、PP4の働きがより重要であることもわかりました。減数分裂前期の相同染色体が隣に並んだ構造は、非常に複雑かつ微細であるため、本研究は、超解像度顕微鏡3D-SIM（３次元構造化照明顕微鏡）という最先端の顕微鏡技術を用いて、生殖細胞の染色体の構造を解析しました。本研究でその機能を明らかにしたタンパク質脱リン酸化酵素PP4は、ヒトでも保存されているため、本研究は、現代社会で急速に増加しつつある不妊問題の理解に貢献する可能性があります。本成果は2014年10月23日（木）に英国オンライン科学誌「PLOS Genetics（プロス　ジェネティクス）」で公開されました。　

図：超解像度顕微鏡を用いて、卵母細胞の核における、DNAと減数分裂期タンパク質SYP-1, HTP-3の局在を可視化したもの。左上図では、DNAが灰色、SYP-1タンパク質が緑色、HTP-3タンパク質がマゼンタ色で示されています。上段のパネルが、正常な卵母細胞の減数分裂前期核を示します。正常な卵母細胞では、線虫の計１２本の染色体が、６対の.相同なペアになり並んでいますが、下段パネルのPP4が欠損した卵母細胞核では、１２本の染色体が、６対のペアとして並ぶことができないという異常が観察されました。