• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

ミトコンドリア外膜局在因子GasZの機能解析によるpiRNAの特徴決定機構の解明

Research Project

Project/Area Number 18J13628
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Functional biochemistry
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

山城 はるな  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
KeywordspiRNA / PIWI / mitochondria / Yb body / Gasz / Armitage / Zucchini / RNA silencing / Piwi / ミトコンドリア / GasZ
Outline of Annual Research Achievements

piRNAは、Piwiタンパク質と複合体を形成し、トランスポゾンを認識して抑制することで生殖組織のゲノムを保護する。申請者のこれまでの研究により、ミトコンドリア外膜タンパク質であるGasZの機能がpiRNAの特徴決定に寄与することが示唆された。さらに、GasZはPiwi, ヘリカーゼタンパク質であるArmiと相互作用することでpiRNA前駆体をミトコンドリア上へ繋留し、piRNA成熟化を促進した。また、細胞内においてGasZはPiwi依存的にArmiと相互作用した。そこで本年度は、GasZとその相互作用因子であるArmiやPiwiの分子機能を詳細に解析し、piRNA前駆体のミトコンドリア上への輸送機構の詳細を明らかにした。
① GasZとArmiの直接結合能
昨年度までの結果より、Piwi非存在下ではArmiはYb bodyを出ることができない可能性が考えられた。これらの仮説を検証するため、in vitroのプルダウンアッセイより、GasZとArmiは直接の結合能を持つことを示した。この結果より、ArmiがYb bodyを出てミトコンドリアに移行するためにはPiwiが必要であることが示唆された。
② PiwiのRNA結合能変異体の解析
Piwiのどのような機能がArmiのYb bodyからの解離に重要かを解析した。PiwiのPAZドメイン1残基置換変異体(PAZ変異体)とMIDドメイン1残基置換変異体(MID変異体)を作成した。PAZ変異体はpiRNA前駆体と結合できるのに対し、MID変異体は結合できなかった。MID変異体を発現させると、Armiはミトコンドリアに移行せずYb bodyにとどまった。また、PiwiはpiRNA前駆体と結合しないとArmiと相互作用できなかった。以上のことから、ArmiはPiwiのpiRNA前駆体への結合を認識し、Yb bodyを出ることが示唆された。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Armitage determines PiwiーpiRISC processing from precursor formation and quality control to inter‐organelle translocation2019

    • Author(s)
      Yamashiro Haruna、Negishi Mayu、Kinoshita Tatsuki、Ishizu Hirotsugu、Ohtani Hitoshi、Siomi Mikiko C
    • Journal Title

      EMBO reports

      Volume: 21 Issue: 2

    • DOI

      10.15252/embr.201948769

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Piwi Nuclear Localization and Its Regulatory Mechanism in Drosophila Ovarian Somatic Cells2018

    • Author(s)
      Yashiro Ryu、Murota Yukiko、Nishida Kazumichi M.、Yamashiro Haruna、Fujii Kaede、Ogai Asuka、Yamanaka Soichiro、Negishi Lumi、Siomi Haruhiko、Siomi Mikiko C.
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 23 Issue: 12 Pages: 3647-3657

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2018.05.051

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] PIWI-Interacting RNA in Drosophila: Biogenesis, Transposon Regulation, and Beyond2017

    • Author(s)
      Yamashiro Haruna、Siomi Mikiko C.
    • Journal Title

      CHEMICAL REVIEWS

      Volume: - Issue: 8 Pages: 4404-4421

    • DOI

      10.1021/acs.chemrev.7b00393

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Molecular mechanism underlying inter-organelle translocation of piRNA precursor2020

    • Author(s)
      Haruna Yamashiro, Mayu Negishi, Tatsuki Kinoshita, Hirotsugu Ishizu, Mikiko C. Siom
    • Organizer
      Keystone Symposia Conference, Noncoding RNAs: Mechanism, Function and Therapies
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Molecular mechanism underlying inter-organelle translocation of piRNA precursor2019

    • Author(s)
      Haruna Yamashiro, Mayu Negishi, Tatsuki Kinoshita, Hirotsugu Ishizu, Mikiko C. Siomi
    • Organizer
      The 42th Annual Meeting of The Molecular Biology Society of Japan (MBSJ 2019)
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Function of mitochondrial piRNA factor Gasz and dynamics of Piwi-piRNA precursor complex in Piwi-piRISC formation2019

    • Author(s)
      Haruna Yamashiro, Mayu Negishi, Tatsuki Kinoshita, Hirotsugu Ishizu, Mikiko C. Siomi
    • Organizer
      The 21st Annual Meeting of the RNA Society of Japan
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Molecular mechanism underlying inter-organelle translocation of piRNA precursor2019

    • Author(s)
      Mayu Negishi , Haruna Yamashiro, Mikiko C. Siomi
    • Organizer
      RNA frontier meeting 2019
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional analysis of a mitochondrial factor Gasz in Drosophila piRNA biogenesis2019

    • Author(s)
      Functional analysis of a mitochondrial factor Gasz in Drosophila piRNA biogenesis
    • Organizer
      第20回武田科学振興財団生命科学シンポジウムRNAネオバイオロジー
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Functional analysis of a mitochondrial protein Gasz in Drosophila piRNA biogenesis2018

    • Author(s)
      Haruna Yamashiro, Mayu Negishi, Hirotsugu Ishizu, Mikiko C. Siomi
    • Organizer
      日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ショウジョウバエ卵巣体細胞におけるpiRNA生合成因子Gaszの機能解析2018

    • Author(s)
      Haruna Yamashiro, Mayu Negishi, Hirotsugu Ishizu, Mikiko C. Siomi
    • Organizer
      転移因子研究会2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional analysis of a mitochondrial factor Gasz in Drosophila piRNA biogenesis2018

    • Author(s)
      Haruna Yamashiro, Hirotsugu Ishizu, Mikiko C. Siomi
    • Organizer
      CSHL meeting Regulatory & Non-coding RNAs
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi