Elucidation of the mechanism of heterochromatin-dependent transcriptional activation in piRNA clusters
| Project/Area Number |
20K06596
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 43050:Genome biology-related
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology (2021-2023)
The University of Tokyo (2020) |
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Principal Investigator |
佐藤 薫 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (20548507)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | Piwi / piRNA / piRNAクラスター / ヘテロクロマチン / ヒストン / エピジェネティクス / PIWI / 生殖細胞 / トランスポゾン |
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| Outline of Research at the Start |
piRNAは近年発見された新規の少分子RNAであり、生殖細胞ゲノムをトランスポゾンなどの有害因子から保護する重要な機能を担う。piRNAはpiRNAクラスターと呼ばれるトランスポゾン断片が集積したゲノム領域から産生されるが、その領域はヘテロクロマチンヒストンマークであるH3K9me3であるにもかかわらず転写が活性化している。それには、Rhiという特殊なヘテロクロマチンタンパク質による認識が重要であることが示唆されているが、その仕組みは不明な点が多い。本研究では、Rhiがどのような仕組みでpiRNAクラスターのゲノム領域を他のH3K9me3リッチな領域と区別しているのか、分子レベルで解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
piRNAは生殖組織特異的に産生される小分子RNAであり、トランスポゾンの発現を負に制御することで、それらのゲノムへの侵略を防ぎ、生殖ゲノムの品質管理を担う。piRNA産生に異常が生じると不稔となり、種の保存は成立しなくなる。piRNAは、piRNAクラスターと呼ばれるトランスポゾン断片が集積したゲノム領域から転写される。ショウジョウバエ卵巣では特に、Dual-strandクラスターと呼ばれるpiRNAクラスターが活性化しており、そのゲノム領域はヘテロクロマチンヒストンマークH3K9me3に富むが、HP1aパラログであるRhiタンパク質が相互作用することで転写が活性化されている。しかし、その転写活性化の作用機序は不明な点が多い。本研究では、その仕組みを明らかにするために、Rhiが発現してないショウジョウバエ卵巣性体細胞由来培養細胞Ovarian Somatic Cells (OSCs)を用いたゼロベースでのゲノム条件下においてRhiおよび核内piRNA因子群を異所的に発現させた人工的な実験系を用いて、Rhi相互作用ゲノム部位の同定、および、Dual-strandクラスターの転写活性化に最低限必要な遺伝子セットの同定を進めた。まず、Rhi相互作用ゲノム部位の同定のため、OSCにおけるRhiの安定発現細胞株の作成を行い、いくつかのモノクローナル細胞を樹立し、Rhiの安定発現が検出できた。また、Dual-strandクラスターの発現に関与するRhi、Del、CuffのRDC複合体、Moon/TRF2/TFIIA-Sのうち、Rhi以外に発現がみられないMoonやRhi顆粒の強化に関与することが示唆されたDelについても共発現させることでDual-strandクラスターの発現解析を進めた。
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Report
(4 results)
Research Products
(12 results)
