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Chromatin regulation by small non-coding RNAs

Publicly Offered Research

Project AreaNeo-taxonomy of noncoding RNAs
Project/Area Number 17H05603
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

岩崎 由香  慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (80612647)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
Fiscal Year 2018: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2017: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Keywordsクロマチン高次構造 / エピゲノム制御 / RNAサイレンシング / 小分子非コードRNA / 転写調節機構 / 非コード小分子RNA / ゲノム三次元構造 / クロマチン構造 / 転移因子
Outline of Annual Research Achievements

トランスポゾンは、その転移が生命の次世代継承にとっての脅威となりうるため、選択的に抑制される仕組みが必須である。これを担う因子として、PIWI-interacting RNA (piRNA)と呼ばれる、生殖組織で発現する非コード小分子RNAが発見された。近年の研究成果により、piRNAによるトランスポゾンの抑制は、トランスポゾン領域のヘテロクロマチン化を介したエピジェネティックな制御であることが示唆されているが、その分子機構については未だ不明である。本研究は、piRNAがどのような機構によりヘテロクロマチン形成因子として機能するかを明らかにすることを目指している。平成29年度はPiwi-piRNAが制御するゲノムの高次構造の同定を中心に進めた。
平成30年度は、Piwi-piRNAによるゲノム高次構造誘導メカニズムを明らかにすべく、責任因子の同定と機能解析を進めた。Piwiと相互作用する新たな因子としてNuclear export factor 2 (Nxf2)とp15/Nxt-1を同定した。人工的にPiwi並びにPiwi相互作用因子をテザリングする実験系を構築し、Piwiおよび関連因子の関係性を時系列で解析した。その結果、Piwi-piRNAによる転写制御は、ヘテロクロマチン形成非依存的なPolIIの抑制で開始し、ヘテロクロマチン形成を経て転写制御が維持されるという二段階から成ることを見出した。さらに、p15はRNAを核膜付近にリクルートする役割が知られていることから、p15がpiRNA標的トランスポゾンの細胞内局在を制御する可能性を検討した。その結果、Piwi-piRNA複合体がトランスポゾンコードクロマチン領域の核内局在を制御すること、並びにこの細胞内局在の変化が平成29年度に同定されたゲノム高次構造の変化につながることが示された。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2019 2018 2017

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Nuclear RNA export factor variant initiates piRNA-guided co-transcriptional silencing2019

    • Author(s)
      Murano, K., Iwasaki Y.W., Ishizu H., Mashiko, A., Shibuya, A., Kondo, S., Adachi, S., Suzuki, S., Saito, K., Natsume, T., Siomi, M.C., Siomi, H.
    • Journal Title

      The EMBO Journal

      Volume: 印刷中 Issue: 17 Pages: 1-20

    • DOI

      10.15252/embj.2019102870

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Tbx6 Induces Nascent Mesoderm from Pluripotent Stem Cells and Temporally Controls Cardiac versus Somite Lineage Diversification.2018

    • Author(s)
      Sadahiro T, Isomi M, Muraoka N, Kojima H, Haginiwa S, Kurotsu S, Tamura F, Tani H, Tohyama S, Fujita J, Miyoshi H, Kawamura Y, Goshima N, Iwasaki YW, Murano K, Saito K, Oda M, Andersen P, Kwon C, Uosaki H, Nishizono H, Fukuda K, Ieda M
    • Journal Title

      Cell stem cell

      Volume: 23(3) Issue: 3 Pages: 382-395

    • DOI

      10.1016/j.stem.2018.07.001

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hierarchical roles of mitochondrial Papi and Zucchini in Bombyx germline piRNA biogenesis2018

    • Author(s)
      Nishida Kazumichi M.、Sakakibara Kazuhiro、Iwasaki Yuka W.、Yamada Hiromi、Murakami Ryo、Murota Yukiko、Kawamura Takeshi、Kodama Tatsuhiko、Siomi Haruhiko、Siomi Mikiko C.
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 555 Issue: 7695 Pages: 260-264

    • DOI

      10.1038/nature25788

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Profiling Open Chromatin Structure in the Ovarian Somatic Cells Using ATAC-seq2018

    • Author(s)
      Murano K, Iwasaki YW, Siomi H.
    • Journal Title

      Methods in Molecluar Biology

      Volume: 1680 Pages: 165-177

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-7339-2_11

    • ISBN
      9781493973385, 9781493973392
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deep sequencing and high-throughput analysis of PIWI-associated small RNAs2017

    • Author(s)
      Iwasaki Yuka W.、Ishino Kyoko、Siomi Haruhiko
    • Journal Title

      Methods

      Volume: 126 Pages: 66-75

    • DOI

      10.1016/j.ymeth.2017.05.020

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 内在性小分子RNAの網羅的解析手法2017

    • Author(s)
      岩崎由香
    • Journal Title

      実験医学(エピジェネティクス実験スタンダード)

      Volume: - Pages: 311-322

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Piwi-piRNA silencing-coupled changes of nuclear architecture in Drosophila2019

    • Author(s)
      Yuka W. Iwasaki, Haruhiko Siomi
    • Organizer
      Keystone Symposia Conference - Small Regulatory RNAs
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Piwi-piRNA silencing-coupled changes of nuclear architecture in Drosophila2018

    • Author(s)
      Yuka W. Iwasaki, Haruhiko Siomi
    • Organizer
      The 20th Takeda Science Foundation Symposium on Bioscience - RNA Neobiology
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Nuclear RNA export factor variant triggers Piwi-piRNA-mediated co-transcriptional silencing2018

    • Author(s)
      Yuka W. Iwasaki
    • Organizer
      2nd JAJ (Joint Australia-Japan/Japan-Australia Joint) RNA meeting
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Piwi-piRNAによるトランスポゾンの転写制御2018

    • Author(s)
      岩崎由香
    • Organizer
      RNAフロンティアミーティング2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Piwi-piRNAによるトランスポゾン抑制はNxf2を介した転写制御とヘテロクロマチン形成により引き起こされる2018

    • Author(s)
      岩崎由香、村野健作、益子あかね、渋谷あおい、塩見春彦
    • Organizer
      日本RNA学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 新たな疾患・老化原因因子としてのトランスポゾンとその制御メカニズム2018

    • Author(s)
      岩崎由香
    • Organizer
      産と学をつなぐSENRIの会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Essential function of Panoramix/Silencio-Nxf2 complex in the Drosophila Piwi-piRNA pathway2017

    • Author(s)
      Iwasaki YW, Mahiko A, Murano K, Siomi H
    • Organizer
      The 43rd Naito Conference: Noncoding RNA: Biology, Chemistry, and Disease
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Piwi-piRNAによるトランスポゾンの転写抑制機構2017

    • Author(s)
      岩崎由香
    • Organizer
      NGS現場の会 第5回研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 生殖組織特異的に発現する小分子RNAによる転移因子の発現制御2017

    • Author(s)
      岩崎由香
    • Organizer
      10th Symphony
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 小分子RNAを介したゲノムにおける非自己認識・制御メカニズム2017

    • Author(s)
      岩崎由香、村野健作、益子あかね、渋谷あおい、塩見春彦
    • Organizer
      慶應ライフサイエンスシンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

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Published: 2017-04-28   Modified: 2019-12-27  

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