2020 Fiscal Year Research-status Report
生殖ゲノムを守るpiRNAの生合成におけるQinおよびSpn-Eの機能解析
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20K06483
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
西田 知訓 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任講師 (10598436)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | Qin / piRNA / PIWIタンパク質 / 生殖細胞 / piRNA生合成機構 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
piRNAは、第一次生合成機構と第二次生合成機構により生成されることが知られている。第二次生合成機構に関わる因子は、同定されてきており分子機能についても段々と明らかになってきた。しかしながら、第一次生合成機能に関与する因子は、未だよく判っていない。
これまでの研究から、第一次生合成機構に関わる因子として、Spn-EとQinを同定した。QInは、特異的なpiRNAの生合成に、Spn-Eはその他のpiRNAの生合成にそれぞれ必要であることが判ってきた。しかしながら、どの様な作用機序によりこの違いが生じているのかは不明である。
Qinは、以前に作製したCLIPのライブラリーは特異的なpiRNAとの結合が見られなかった。Qinは、Spn-Eと複合体を形成するためにSpn-E依存的なRNAが含まれた可能性がある。さらに、RNAのロスを減少させるために、CLIP法を改良したFAST-iCLIP法に変更した。iCLIP法のQinでの条件検討を行い、最適な条件を見つけた。現在、このSpn-Eをノックダウンした条件下で、Qin-CLIPを行なっている段階である。
また、新しく報告されたカイコゲノムを用いて、piRNAクラスターの解析を進めており、piRNAクラスター様な領域を同定しつつある。現在も、引き続き詳細な解析を進めている段階である。
さらに、第二次生合成機構において、Vretは足場タンパク質として機能すること、Ago3と細胞質顆粒体を形成すること、この顆粒体はpiRNA中間体を分解から保護する役目を持つことが判った。これらの結果を総括し、論文として報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
piRNA生合成機構におけるQinとSpnEの分子機能を理解するために、結合するRNAを同定することは非常に重要である。Qinの特異的に結合するRNAのライブラリーを作製する準備が整った。今後は、本研究で得られたRNAの情報や以前のpiRNAやpiRNA中間体を用いることでpiRNA前駆体の全貌理解に繋がる。
さらに、第二次生合成機構に関わるVretの分子機能を明らかにすることができ、論文として報告することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
Qin依存的に生合成されるpiRNAは、完全に判っているわけではない。そこで、Spn-Eを欠失した状態で生合成されるpiRNA を解析することで、Qin依存的なpiRNAを網羅的に同定できる。それらpiRNAの標的なトランスポゾンを分類し、特徴を明らかにする。さらに、Qinに結合するRNAを同定した結果も統合することで、なぜQin依存的にpiRNAが生合成されることの意義の解明に繋がることと考える。また、本研究で同定するpiRNAクラスターとの情報も合わせることで、どのようなRNAが転写されて、どのような特徴があるのかが明らかになることを期待する。
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Research Products
(2 results)
