転移因子LINEの転移・増幅機構の分子メカニズム

2021 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 / LINE / 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）。転移因子LINE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、宿主細胞のゲノム上で自身の配列を転移増幅させる。しかし、無秩序な転移・増幅は宿主のゲノム情報を安定に保持する上で、危険である。そのため、転移因子LINEの転移・増幅は、生体内で厳密に制御されていると考えられるが、その制御メカニズムはよく分かっていない。我々は、ゼブラフィッシュの生体内で転移因子LINEを新規転移させる実験系を構築し、LINE RNAおよびLINEタンパク質の発現様式を解析する実験系を構築した。この実験系を用いて、ゼブラフィッシュの生体内では、LINE RNAの転写は抑制されていないが、LINEタンパク質の発現が抑制される現象を観察した。この実験結果は、転移因子LINEの転移・増幅の抑制に、LINEタンパク質の翻訳抑制が関与していることを示唆している。今後は、この翻訳抑制の分子メカニズムを解明することを目指す。具体的には、LINE RNAに結合している宿主タンパク質を同定し、どのような宿主タンパク質が翻訳抑制に関与しているのか明らかにする予定である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究課題の目的とは少し異なるが、本研究の過程で我々は、転移因子LINEの転移・増幅がLINEタンパク質の翻訳レベルで制御されている証拠を発見した。これは、まだ明らかにされていない転移因子LINEの転移・増幅の抑制機構の存在を示唆するものであり非常に興味深い、今後、転移因子LINEの転移・増幅の制御機構の理解が大幅に進むものと期待される。

Strategy for Future Research Activity

転移因子LINEの翻訳抑制に転移因子LINEの配列が関与しているのかどうか解析する。また、LINE RNAに結合している宿主タンパク質を同定することにより、翻訳抑制に関与するタンパク質を同定する。

Causes of Carryover

LINE RNAに結合した宿主タンパク質を単離し、質量分析によって同定することを行う。