マウスの初期胚において、核が一時的に軟らかくなる現象が、胚性ゲノム活性化（ZGA）を促進し発生に不可欠であることを、国立遺伝学研究所や九州大学らの研究グループが明らかにしました。
核の軟化による胚発生の制御
研究グループは、マウス初期胚の発生過程において、DNAを格納する「核」の物理的な性質が変化することに着目しました。独自に開発したナノキャピラリーを用いて計測した結果、受精卵が分裂した後の2細胞期において、核が一時的に軟らかく可塑的に変形することを発見しました。
この核の軟化には、細胞内の不要な成分を分解するオートファジー因子が関与しています。具体的には、オートファジー因子LC3が核内に蓄積することで、核の構造を支えるタンパク質「ラミンB1」が核膜から除去される仕組みが示されました。この核の軟らかさは、数千の遺伝子が一斉に活性化される「胚性ゲノム活性化（ZGA）」を促進するために必要です。
核の物理的性質と遺伝子発現の関連
研究では、核の硬さを人工的に制御できる分子ツールを開発し、核が硬い状態ではZGA遺伝子の発現が低下し、発生が途中で停止することも確認しました。また、核が軟らかいことで遺伝子の核内位置が移動し、転写が活発になることも判明しました。これらは、細胞核の物理的性質が遺伝子発現や胚発生の制御を担っていることを示しています。
本成果は、国際科学雑誌「Nature」に2026年11月12日に掲載されました。今後はヒトを含む他の動物での現象の解明や、細胞の物理的性質を利用した生命現象の操作技術への発展が期待されます。
まとめ
マウス初期胚の2細胞期にオートファジーを介して核が一時的に軟化し、それが胚性ゲノム活性化を促進して正常な発生を支えていることが明らかになりました。
