| Project/Area Number |
22K15056
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
Hirakata Shigeki 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40844791)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | piRNA / Shutdown / トランスポゾン / 無精子症 / FKBP6 / Yb body / ミトコンドリア / 液－液相分離 / プロテオーム |
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| Outline of Research at the Start |
動物の生殖組織に特異的な小分子RNAであるpiRNAは、トランスポゾンの抑制に働く。ショウジョウバエ卵巣体細胞（OSC）では、液-液相分離（LLPS）によって形成される非膜系オルガネラYb bodyにおいてpiRNAの生合成が行われる。piRNA生合成因子ShuはYb bodyにpiRNA結合タンパク質Piwiをリクルートするものの、自身はYb bodyには蓄積せず排除される。本研究では、ShuがYb bodyから排除される機構を解明するとともに、この機構を応用して、Shuの排除が持つ生理的意義の解明やYb body特異的なタンパク質標識技術の確立を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In Drosophila ovarian somatic cells, Shu recruits Piwi to the cytoplasmic granule Yb body, but Shu quickly leaves the granule. In this study, I investigated the mechanism of this process and clarified that repulsion between Shu is important for Shu release. I also found that Shu release is essential for Piwi to leave the Yb body in a later process, and I have identified a region responsible for Shu repulsion. In addition, I found the existence of feedback regulation in the piRNA biogenesis pathway and that a mutation reported in human azoospermia prevents the release of Shu.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究の成果は、piRNA生合成経路の全容解明、特に、PiwiがpiRNAの生合成過程に応じて細胞内局在を変えていく機構を理解する上で重要である。加えて、Shuの反発に働く領域を同定できたため、今後はこれを応用してYb body特異的近接依存標識法の確立に取り組むことができる。また、当初想定していなかった成果として、ヒト不妊の原因変異がもたらすpiRNA経路の異常について新しい知見が得られた。本成果は医療応用、特に不妊治療への貢献が期待できる。
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