DNAメチル化とは？

DNAメチル化は、DNAメチルトランスフェラーゼ（DNMT）という酵素群がCpGジヌクレオチド（CG配列）のシトシン残基の5位炭素にメチル基（-CH₃）を付加する反応です。メチル化の供与体はS-アデノシルメチオニン（SAM）で、メチル化シトシン（5mC）は「第5の塩基」とも呼ばれます。

機能的に重要なのは遺伝子プロモーター上流に集中するCpGアイランド（CpGが高密度に存在する領域）のメチル化状態です。

• CpGアイランドのメチル化 → 転写因子の結合阻害・ヘテロクロマチン形成 → 遺伝子サイレンシング
• CpGアイランドの脱メチル化 → 遺伝子発現が許容される状態に

DNAメチル化パターンは細胞分裂の際に維持型DNMTによって娘細胞に忠実に引き継がれるため、細胞の記憶（エピジェネティックメモリー）として機能します。主な生物学的役割は次のとおりです。

• X染色体不活性化（女性の一方のX染色体の遺伝子抑制）
• ゲノムインプリンティング（父由来・母由来の対立遺伝子を使い分ける）
• トランスポゾンなどの反復配列の沈黙化によるゲノム安定性維持
• 組織特異的な遺伝子発現制御

がんではがん抑制遺伝子のCpGアイランドが異常にメチル化（サイレンシング）されたり、ゲノム全体のメチル化が低下して染色体不安定性が生じたりします。DNAメチル化を標的とする脱メチル化薬（アザシチジンなど）が白血病などの治療に用いられています。