転移因子LINEの転移・増幅機構の分子メカニズム

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K06601
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 梶川 正樹 東京工業大学, 生命理工学院, 講師 (90361766)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 転移因子 / レトロトランスポゾン

Outline of Annual Research Achievements

転移因子LINEは、真核生物のゲノム中に広く存在し、宿主生物の成り立ちやその進化に大きく関与している。例えば、ヒトゲノムにおいては、約90万コピーものLINE配列が存在し、その約20％がLINE配列で構成されている（そのほかの転移因子も含めるとヒトゲノムの少なくとも約半分は転移因子で構成されている）。しかし、その転移・増幅の分子メカニズムにはまだ不明な点が数多く残されている。転移因子LINEは、内部に自身の転移に必要なタンパク質をコードしている。しかし、このLINEがコードするタンパク質のみでは転移を完了することができず、宿主のコードするタンパク質がさまざまに関与することが考えられている。しかし、どのような宿主タンパク質がLINE転移に関与しているのかに関してはあまり明らかにされていない。我々は、ゼブラフィッシュ生体（受精卵）にLINE RNAを人工的に導入し、FLAG tagを付加したLINEタンパク質の発現に成功し、またこのLINEタンパク質をコードするLINE RNAが転移可能であること確認している。LINE転移に関与する宿主タンパク質の（少なくとも一部は）LINEタンパク質と相互作用するのではないかとの仮説のもと、ゼブラフィッシュ受精卵で強制発現させたLINEタンパク質に結合している宿主タンパク質の同定を行った。それにより、宿主タンパク質のHSP90がLINEタンパク質に結合する可能性を示唆する実験結果を得ている。現在は、HSP90が真にLINEタンパク質と結合しているのか検証する実験を進行しているところである。また、そのほかの宿主タンパク質の同定も同時に進めているところである。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

LINEタンパク質に結合している可能性のあるタンパク質の同定が可能な実験系を構築することができたため。また、本実験の途上において、宿主ゲノム上に存在するLINE配列から転写されたLINE RNAからはLINEタンパク質が翻訳されない（翻訳が阻害される）ことを示唆する実験結果を得ている。これは、これまで明らかにされていなかったタンパク質の翻訳抑制機構の発見に繋がるかもしれず、非常に興味深い結果である。

Strategy for Future Research Activity

HSP90以外にも多数のLINEタンパク質に結合している可能性のある宿主タンパク質が存在していることを示唆する実験結果を得ているので、質量分析によりこれらのタンパク質の同定を行う。
また、本実験の途中でその存在が示唆された、新規のタンパク質翻訳阻害機構の詳細を解析する計画である。

Causes of Carryover

予定していた質量分析解析が計画よりも遅れ、残予算が生じた。本金額は次年度、質量分析の予算として使用予定である。