STAG2

STAG2遺伝子とSA2タンパク質

ヒトにおいて、STAG2遺伝子はSA2と呼ばれるタンパク質をコードしています。このSA2タンパク質は、細胞機能にとって極めて重要なコヒーシン複合体を構成するサブユニットの一つです。コヒーシン複合体は、細胞が分裂する際に染色体の適切な分配を保証したり、ゲノムDNAが細胞核内に適切に収まるように折りたたんだりするなど、様々な重要な役割を担っています。

コヒーシン複合体の働き

DNAが複製された後、新しく作られた2本のDNA鎖（姉妹染色分体）は、コヒーシン複合体によってしっかりと結びつけられます。この接着は、細胞が次の分裂期に進むために不可欠です。体細胞におけるコヒーシン複合体は主にSMC1、SMC3、RAD21、そしてSA1またはSA2のいずれかという組み合わせで構成されます。一方、生殖細胞が減数分裂を行う際には、SMC1B、SMC3、REC8、SA3といった異なるサブユニットが中心となります。

SA2は、SMC1、SMC3、RAD21の三つのサブユニットが形成するリング状構造の中央部分で相互作用し、コヒーシン複合体の中核を形成します。この複合体は、細胞が分裂を終えるまで姉妹染色分体を接着させておき、正確に複製された染色体を二つの娘細胞へ均等に分配するプロセスを可能にします。コヒーシンによる接着部分からDNAがループ状に突出することで、ゲノムDNAは核内で整然と折りたたまれ、クロマチンの適切な構造が保たれます。

コヒーシン複合体の役割は染色体接着に留まりません。SA2はクロマチン構造の組織化、遺伝子の転写（DNAの情報に基づきRNAが合成される過程）、DNA損傷の修復、そして特定の遺伝子の発現調節にも関わっていることが明らかになっています。また、SA2はSA1という別のコヒーシンサブユニットとも協力して機能することが示されています。

がんとの関連

STAG2遺伝子は、コヒーシン複合体を構成する遺伝子の中でも特に多くのがんで変異が見つかることで知られています。この遺伝子がX染色体上に存在し、その機能が失われるために必要な変異が一つだけで済むことが、変異頻度の高さの一因と考えられています。

例えば、筋層非浸潤性膀胱がんでは、およそ3分の1の症例でSTAG2遺伝子に変異が生じ、その結果SA2タンパク質が完全に失われています。SA2タンパク質の有無は、このタイプのがんにおける病気の進行や患者さんの生存率を予測する上で重要な指標となり得ることが報告されています。

その他の疾患との関連

SA2タンパク質の喪失は、がん以外の疾患とも関連しています。特に神経系の発達において影響が見られ、オリゴデンドロサイトという脳の細胞の成熟が遅れたり、神経線維を覆う髄鞘を作るために必要な遺伝子の活動が低下したりすることが実験的に示されています。これは、特定の細胞種がその機能を発揮するために適切な遺伝子発現を行う上で、コヒーシンによるクロマチンの接着・構造維持が不可欠であるためと考えられます。

また、STAG2遺伝子を含むX染色体上の特定の領域が重複することによって引き起こされるX連鎖型の神経発達障害が存在します。この障害はXq25 duplication syndromeと呼ばれ、発達の遅れや知的障害を主な特徴とし、特異な顔貌や異常行動を伴うことがあります。STAG2遺伝子のみが重複した場合でも、STAG2脳症と呼ばれる病気を発症することがあります。STAG2脳症は、かつてジーボンス症候群（Jeavons syndrome）と呼ばれていた欠神発作を伴う眼瞼ミオクロニー（Eyelid myoclonia with absences: EMA）の全ての症状を呈することが特徴です。

これらの知見から、STAG2遺伝子およびSA2タンパク質は、細胞の基本的な機能、特に染色体動態と遺伝子制御において中心的な役割を担っており、その異常が多様な疾患の発症に繋がることが理解されます。

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