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細胞生物学：低浸透圧様ストレスが、異数性細胞の一般的欠陥の原因となっている
Nature 570, 7759 doi: 10.1038/s41586-019-1187-2
異数性とは染色体数が通常とは異なった状態のことを言い、がん、先天異常、真核微生物に見られる遺伝的変動の一種である。個別の異数体では染色体の化学量論から遺伝子発現や表現型プロファイルに特有のパターンが生じ得ることは知られているが、異数性に関連した共通の細胞欠陥が存在するのかどうかに関しては、根本的な疑問が残っている。今回我々は、染色体の化学量論に関してランダムで多様な異数体酵母細胞集団において核型特異的な量的効果を平均することにより、異数性に共通するトランスクリプトーム変化を観察できるようにするという戦略を用い、出芽酵母には異数体に共通する遺伝子発現シグネチャーが存在し、それが低浸透圧ストレスを示唆していることを明らかにする。これと一致して、異数体酵母では細胞膜ストレスが増加してエンドサイトーシスがうまく起こらなくなる。また、このような異常はヒト異数体細胞でも観察された。熱力学的モデル化によって、低浸透圧様ストレスは異数性が原因で生じるプロテオームの不均衡がもたらす一般的な結果であることが分かり、また酵母や異数体がん細胞に見られる倍数性と細胞サイズとの関連も予測できた。ゲノム規模のスクリーニングにより、異数体細胞が一般的に、ユビキチンを介した栄養素輸送体のエンドサイトーシスによる再利用経路に依存していることが明らかになった。この経路の欠損は、異数性に特有のエンドサイトーシスの欠陥と相まって、細胞内の栄養素の恒常性の著しい変化につながる。
