Dicer蛋白質の機能ドメイン分析とその機能分化の進化的解析

• Project/Area Number: 17026025
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 中屋敷 均 神戸大学, 農学部, 助教授 (50252804)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥4,900,000 (Direct Cost: ¥4,900,000); Fiscal Year 2006: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000); Fiscal Year 2005: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
• Keywords: RNAサイレンシング / RNAi / Dicer / 糸状菌

Research Abstract

RNAサイレンシングは、ほとんどの真核生物に広く保存されている配列特異的な遺伝子発現抑制機構である。Dicer蛋白質はそのRNAサイレンシング経路の鍵酵素であり、塩基配列特異的な情報を伝達するための20-26bp程度のsiRNAと呼ばれる小さなRNAの生成を担う機能を持っている。
本研究では、糸状菌であるイネいもち病菌ゲノムに存在する二つのDicer様蛋白質MDL1とMDL2の機能分化の解析とその進化的な保存性について調査することを目的としている。これまでにいもち病菌ではMDL2がRNAサイレンシング経路に関与することが示されたが、MDL1およびMDL2の菌糸におけるmRNA蓄積量をリアルタイムPCRを用いて調査した所、MDL2 mRNAは、MDL1 mRNAの約15倍蓄積していることが示された。また、RNAサイレンシング能を失っているMDL2破壊株でMDL1 cDNAを強発現させると効率は低いものの部分的にRNAサイレンシングを相補することが明らかとなり、いもち病菌におけるMDL1とMDL2の機能分化には、蛋白質自体の分化と共に転写コントロールが重要な働きを持っていることが示された。
また、多くの種でゲノムが解読されつっある糸状菌において、Dicer遺伝子の分子系統解析を行った所、MDL1とMDL2は、子のう菌や担子菌といった糸状菌門が分かれる以前に分化していることが示唆された。このことから、これらパラログは、進化的に古くから存在し、基本的には異なった機能を持つものの、なお互いに相補できる余地は残しているものと考えられた。

Research Products

• [Journal Article] Evolution and diversification of RNA silencing proteins in fungi (2006)
  • Author(s): Nakayashiki H. et al.
  • Journal Title: J. Mol. Evol 63 Pages: 127-135
  • NAID: 120000949568
• [Journal Article] Specific cleavage of ribosomal RNA and mRNA during victorin-induced apoptotic cell death in oat (2006)
  • Author(s): Hoat, T. et al.
  • Journal Title: Plant J. 46 Pages: 922-933
• [Journal Article] The C-terminal chromodomain-like module in the integrase domain is crucial for high transposition efficiency of the retrotransposon MAGGY (2005)
  • Author(s): Nakayashiki, H.et al.
  • Journal Title: FEBS letters 579 Pages: 488-492
  • NAID: 120000942509
• [Journal Article] RNA silencing as a tool for exploring gene function in Ascomycete fungi (2005)
  • Author(s): Nakayashiki, H.et al.
  • Journal Title: Fungal Genet.& Biol. 42 Pages: 275-283
  • NAID: 120000942198
• [Journal Article] RNA silencing in fungi : Mechanisms and applications (2005)
  • Author(s): Nakayashiki H
  • Journal Title: FEBS letters 579 Pages: 5950-5957
  • NAID: 120000943890
• [Journal Article] Evolution and diversification of RNA silencing proteins in fungi
  • Author(s): Nakayashiki, H.et al.
  • Journal Title: J.Mol.Evol In press
  • NAID: 120000949568
• [Journal Article] Specific cleavage of ribosomal RNA and mRNA during victorin-induced apoptotic cell death in oat
  • Author(s): Hoat, T.et al.
  • Journal Title: Plant J. In press
• [Book] RNA interference (RNAi) (eds. M. Latterich) (2007)
  • Author(s): Nakayashiki, H.
  • Publisher: Taylor and Francis. UK(in press)