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Molecular function of Qin and Spn-E in piRNA biogenesis

Research Project

Project/Area Number 20K06483
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 43010:Molecular biology-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Nishida Kazumichi  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任講師 (10598436)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
KeywordspiRNA / Qin / Spn-E / トランスポゾン / 生殖細胞 / 遺伝子発現調節 / PIWI / PIWIタンパク質 / 第一次piRNA生合成機構 / piRNA生合成機構
Outline of Research at the Start

piRNAは、PIWIタンパク質と協調して生殖細胞内でのトランスポゾンの発現を抑制し、ゲノムの損傷を守っている。しかし、piRNAが生成される過程の全貌は理解されていない。
本研究は、piRNA生合成の第一次経路におけるQinおよびSpn-Eの分子機能を、生化学的な解析を行うことにより明らかにする。
本研究の目的であるpiRNA生合成経路の解明は、生殖細胞形成の理解、将来的には不妊治療への応用へと繋がると期待される。

Outline of Final Research Achievements

Qin and Spn-E are essential for piRNA biogenesis in germ cell. In this study, we aimed to clarify the molecular functions of both factors using silkworm ovary-derived BmN4 cells.
Under the downregulation of Qin, numerous capsid-like structures were observed in the cytoplasm, indicating that Qin suppresses the formation of transposon capsid-like structures. Furthermore, Qin was suggested to be a specific repressor of Cd expression. We also detected Cd-piRNA precursors that accumulated under the repression of Qin expression by Northern blotting. The results revealed that Cd-piRNA precursors were attached with polyA and formed a complex with Qin.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、Spn-EとQinが、第一次経路でどのようにして異なるpiRNAの生成で機能するのかに焦点をあてて解析を進め、piRNA生合成経路の解明をする。本研究の解析が進捗することにより、倫理的な面や材料の確保から解析が難しいヒトなどの哺乳類へpiRNA生合成経路への解明に繋がり、piRNA生合成経路を応用して不妊治療などの医療へと繋がると期待される。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Siwi levels reversibly regulate secondary piRISC biogenesis by affecting Ago3 body morphology in Bombyx mori2020

    • Author(s)
      Nishida KM, Sakakibara K, Sumiyoshi T, Yamazaki H, Mannen T, Kawamura T, Kodama T, Siomi MC.
    • Journal Title

      The EMBO Journal

      Volume: 39 Issue: 20

    • DOI

      10.15252/embj.2020105130

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] カイコpiRNA生合成経路におけるQinの機能解析2021

    • Author(s)
      西田知訓
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] カイコ生殖細胞におけるSiwiの発現量に依存した可逆的なAgo3 bodyの形態変化による2次piRNA生合成の制御2020

    • Author(s)
      ○西田知訓、榊原和洋、住吉哲太郎、山﨑啓也、萬年太郎、川村猛、児玉龍彦、塩見美喜子
    • Organizer
      第43回日本分子生物学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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