2019 Fiscal Year Annual Research Report
ミトコンドリア外膜局在因子ＧａｓＺの機能解析によるｐｉＲＮＡの特徴決定機構の解明
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18J13628
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山城 はるな 東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2018-04-25 – 2020-03-31
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| Keywords | piRNA / PIWI / mitochondria / Yb body / Gasz / Armitage / Zucchini / RNA silencing |
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| Outline of Annual Research Achievements |
piRNAは、Piwiタンパク質と複合体を形成し、トランスポゾンを認識して抑制することで生殖組織のゲノムを保護する。申請者のこれまでの研究により、ミトコンドリア外膜タンパク質であるGasZの機能がpiRNAの特徴決定に寄与することが示唆された。さらに、GasZはPiwi, ヘリカーゼタンパク質であるArmiと相互作用することでpiRNA前駆体をミトコンドリア上へ繋留し、piRNA成熟化を促進した。また、細胞内においてGasZはPiwi依存的にArmiと相互作用した。そこで本年度は、GasZとその相互作用因子であるArmiやPiwiの分子機能を詳細に解析し、piRNA前駆体のミトコンドリア上への輸送機構の詳細を明らかにした。
① GasZとArmiの直接結合能
昨年度までの結果より、Piwi非存在下ではArmiはYb bodyを出ることができない可能性が考えられた。これらの仮説を検証するため、in vitroのプルダウンアッセイより、GasZとArmiは直接の結合能を持つことを示した。この結果より、ArmiがYb bodyを出てミトコンドリアに移行するためにはPiwiが必要であることが示唆された。
② PiwiのRNA結合能変異体の解析
Piwiのどのような機能がArmiのYb bodyからの解離に重要かを解析した。PiwiのPAZドメイン1残基置換変異体（PAZ変異体）とMIDドメイン1残基置換変異体（MID変異体）を作成した。PAZ変異体はpiRNA前駆体と結合できるのに対し、MID変異体は結合できなかった。MID変異体を発現させると、Armiはミトコンドリアに移行せずYb bodyにとどまった。また、PiwiはpiRNA前駆体と結合しないとArmiと相互作用できなかった。以上のことから、ArmiはPiwiのpiRNA前駆体への結合を認識し、Yb bodyを出ることが示唆された。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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