| Project/Area Number |
20J11535
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 国内 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 43010:Molecular biology-related
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
CHUNG PUI YUEN 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC2)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
|
| Budget Amount *help |
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
|
|---|
| Keywords | piRNA / RNA顆粒 / nuage / P-body |
|---|
| Outline of Research at the Start |
トランスポゾンDNA配列による遺伝子突然変異を防止するため、動物では生殖細胞特異的にPIWIタンパク質とpiRNA小分子RNAが発現しており、トランスポゾンの発現を抑制する。カイコBmN4細胞では、PIWIとpiRNA生合成因子は、NuageとP-bodyという「piRNA生合成の反応場」と言われる顆粒状凝集体に局在することが判明されたが、其々の内容物、形成機構と生物学的意義はまだ解明されていない。本研究はカイコBmN4細胞におけるpiRNA関連構造体の動態に着目し、タンパク質の瞬間的接触を注目する「動的アプローチ」により、piRNA関連構造体の形成機構と意義を解明することを目指している。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
piRNA因子の誤局在によるpiRNA生合成への影響を調べるため、PIWIタンパク質BmAgo3とSiwiのslicer変異体、またはATPase活性を失ったnuageコア因子BmVasaの変異体の発現によるpiRNAの性質変化について解析を行なった。その結果、Siwi slicer変異体を過剰発現させた細胞は、通常だとほとんど合成されない成熟mRNA由来のpiRNAが顕著に増加したことを判明した。一方で、トランスポゾン由来のpiRNAの減少は認めなかったことから、Siwi変異体の発現によるpiRNA生合成への影響は限定的であり、piRNA前駆体の選別精度にのみ影響したと結論付けた。この現象の分子メカニズムを調べた結果、Siwi変異体は複数の関連因子のP-bodyへの局在量を増加させたことが分かり、nuageまたはミトコンドリア外膜上のpiRNA前駆体選別因子も同じようにP-bodyにある凝集体に巻き込まれ、結果的にP-bodyに局在する成熟mRNAがプロセスされたと推論した。ここまでの結果を纏めてEMBO Reportsにて発表された。
一方、P-bodyとnuageは外膜がないため、単離して内容物を同定するのは極めて困難である。そのため、顆粒形成の足場となるpiRNA関連構造体の全貌は未だに解明されてない。この問題を解決するため、本研究はタンパク質の瞬間的接触を捉える近接依存性標識法Proximity labeling（PL法）の実験系を立ち上がることを目指した。nuageコア因子をBirAタグと結合させ、ビオチン化された関連タンパク質をPAGE法で調べた。これらのマーカータンパク質の標識パターンの間には大きいな違いがあると泳動分析でわかった。この結果は質量分析(LC-MS/MS法など)によるプロテオーム解析の基礎となることが期待される。
|
| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Report
(2 results)
Research Products
(1 results)
