2022 Fiscal Year Annual Research Report
Investigation for the role of methionine metabolism in retrotransposon repression during germ-line development of Drosophila.
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18K06240
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
林 良樹 筑波大学, 生存ダイナミクス研究センター, 助教 (30508817)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 生殖系列 / メチオニン代謝 / レトロトランスポゾン / S-アデノシルメチオニン / キイロショウジョウバエ / N6mA修飾 / 老化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ショウジョウバエ卵形成過程におけるS-アデノシルメチオニン（SAM）の産生抑制の意義について解明を試みてきた。開始当初、SAMの産生抑制が生殖系列のゲノム損傷の主要要因の一つであるレトロトランスポゾンの発現を転写レベルで抑制することに寄与するという仮説の検証を試みていた。これに加え、研究の過程において、ゲノム損傷が主要要因と考えられる生殖系列の老化に対するSAMの産生抑制の影響も併せて解析を試みた。その結果、卵巣の加齢に伴い、SAM合成酵素の発現が上昇し、SAMの産生が増加すること、さらに加齢に伴うSAMの産生増加が生殖幹細胞の維持能力の低下等、卵形成能力の老化を引き起こす要因の一つであることを解明した（Sci. Rep., 2022）。さらに加齢に伴うSAMの産生上昇が哺乳類組織（生殖組織、脳組織）においても見られること（Sci. Rep., 2022)、培養細胞を用いた実験により、SAMの産生が哺乳類の老化指標を制御し得ることを見出した（特願：2021-112261）。以上の結果は、SAMの産生制御が動物種、組織種を超えた老化制御要因となることを強く示唆している。SAMの産生抑制によるトランスポゾンの発現制御については、ショウジョウバエ生殖系列に特徴的なレトロトランスポゾンの一つであるHetAの発現抑制に対しSAMの産生抑制が果たす分子機序の詳細を解析した。その結果、SAMの増加がHetAプロモーター領域におけるゲノムのメチル化（N6mA修飾）の上昇を引き起こすこと、さらにHetAプロモーターの活性化を引き起こすことを見出した（論文作成中）。N6mA修飾はショウジョウバエの主要なゲノムメチル化修飾であり転写の活性化に寄与することを考え合わせると、生殖系列におけるSAMの産生抑制はゲノムのメチル化を抑制することで、レトロトランスポゾンの発現抑制に寄与すると結論づけられる。
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