2019 Fiscal Year Annual Research Report
Maintenance of the germ cell genome by non-coding RNA
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17K08644
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
村野 健作 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (80535295)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | トランスポゾン / 小分子RNA / ヘテロクロマチン / 転写抑制 / PIWI |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生殖細胞系列で転移と増殖を繰り返すレトロトランスポゾンは、生命の次世代継承にとって脅威である。非コード小分子RNA（piRNA）とPIWIタンパク質の複合体は、配列情報と相補的なレトロトランスポゾンを抑制し、ゲノムの恒常性を維持している。ショウジョウバエPIWIタンパク質のうち核に局在するPiwi-piRNA複合体は、標的トランスポゾン周辺にH3K9me3修飾やリンカーヒストンH1を特徴とするヘテロクロマチン構造を形成し、トランスポゾンの転写反応を抑制していることが知られている。しかし、その転写反応の抑制機構の詳細はわかっていない。そこで、これまで明らかとなっているPiwi-piRNA複合体の相互作用因子のうち、最下流の因子であると考えられているPanxに焦点を当てた（Yu et al., Science, 2015, Sienski et al., Gene Dev, 2015）。抗Panx抗体を用いた免疫沈降により新たにNuclear export factor 2 (Nxf2)がPanxおよびPiwiと複合体を形成することを明らかにした。ショウジョウバエ個体の解析結果から、Nxf2がPiwiと同様に不妊の原因遺伝子であった。さらに、培養細胞を用いたRNA-seqおよびChIP-seq解析により、Nxf2はPiwi-piRNA経路でH3K9me3修飾を制御し、標的トランスポゾンを抑制することを明らかとした。レポーター遺伝子を用いた詳細な分子メカニズムの解析により、Piwi-piRNA経路によるトランスポゾンの抑制機構は少なくとも二段階からなることがわかった。すなわち、Nxf2-Panx複合体はヘテロクロマチンを形成する前に、トランスポゾンの転写反応を抑制することが明らかとなった (Murano K et al., EMBO J 2019)。
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[Journal Article] Nuclear RNA export factor variant initiates piRNA-guided co-transcriptional silencing2019
Author(s)
Murano K, Iwasaki YW, Ishizu H, Mashiko A, Shibuya A, Kondo S, Adachi S, Suzuki S, Saito K, Natsume T, Siomi MC, Siomi H
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Journal Title
EMBO Journal
Volume: 38
Pages: e102870
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Template activating factor-Ia regulates retroviral silencing during reprograming2019
Author(s)
Bui PL, Nishimura K, Mondejar GS, Kumar A, Aizawa S, Murano K, Nagata K, Hayashi Y, Fukuda A, Onuma Y, Ito Y, Nakanishi M, Hisatake K
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Journal Title
Cell Reports
Volume: 29
Pages: 1909-1922
DOI
Peer Reviewed
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