2016 Fiscal Year Annual Research Report
長鎖非コードRNAが制御する生殖細胞の維持と分化機構
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26291048
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
甲斐 歳恵 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (40579786)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 生殖細胞 / 非コードRNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、モデル生物のショウジョウバエを用いて、雌雄の生殖幹細胞、分化の最終段階である卵細胞、雄性生殖細の分化の重要なステップである第一減数分裂を始めた第一精母細胞、のそれぞれに特異的に発現している新規長鎖非コードRNAを同定し、生殖細胞の分化過程における非コードRNAの発現ネットワークを網羅的に解析している。現在、興味深い発現パターンを示す新規非コードRNA候補について、CRISPR-Cas9のシステムを用いてノックアウト株の作成、およびショートヘアピンRNAの発現による機能ノックダウン株の作成中である。それぞれの卵発生・精子発生を観察し、異常が見られる機能欠損株に対して、それぞれの発生異常についての詳細を解析している。また、候補RNAの作用機序や分子機能の生化学的な解析にも着手した。本研究によって現在得られている具体的な成果は以下の通りである。
本プロジェクトから派生した精巣の分化過程に特異的な非コード小分子RNAに関する論文をRNA誌に発表した。
本申請プロジェクトの期間に執筆した総説を、Genetics誌に投稿中である。
派生プロジェクトとして、コーディングの転写産物の発現ネットワークおよび選択的スプライシングパターンの卵と精子発生過程における経時変化について、投稿準備中である。
本プロジェクトから派生したヘテロクロマチンに存在するトランスポゾンの抑制に関与するHP1の機能について、投稿準備中である。
いずれも生殖細胞の発生を制御する、種を超えて保存されたプログラムの分子機能の解明につながる報告であり、さらなる今後の展開が期待できる。
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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
機能性長鎖非コードRNAの探索と同定については、バイオインフォマティックス解析によって、順調に進められている。また、CRISPR-Cas9を用いたノックアウト株、ショートヘアピンの発現によるノックダウン株の作成も順調である。しかし、思っていたよりも表現型の解析に手間取っている。不妊等の明らかな表現型を示すものは多くはなく、生殖幹細胞の分裂速度、分裂様式など、より詳細な解析を必要とするものが多く、慎重な解析が必要である。これらの解析によって、有望と思われるものについて、①試験管内反応を用いた結合タンパク質の同定、および②生体内のRNA-タンパク質複合体の精製等、生化学的アプローチによる機能解析に着手しており、生殖細胞の発生プログラムを制御する因子の同定を精力的に行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
機能ノックアウトもしくはノックダウンによって生殖細胞の発生に機能することが確認できた候補RNAについて、前述の通り、生化学的な解析を進め、その結合タンパク質の同定を行う。同定した結合タンパク質のノックアウト、またはノックダウンを作成し、表現型の解析を行う。これらの結合タンパク質とのRNAの結合部位を同定し、非コードRNAの機能ドメインの解析を進める。
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| Causes of Carryover |
現所属機関への異動（シンガポールテマセク生命研究所→大阪大学大学院生命機能研究科）が予定より遅れ、研究計画に若干の遅延が生じた。また、平成29年1月23日付で論文を投稿したが、リジェクトとなり、現在行っている追加実験のための諸費用として使用延期を申請した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
遅延した研究計画、および投稿準備中の論文への追加データのそれぞれに次世代シーケンサーによるdeep seq解析が必要であり、シーケンスサービスを利用する予定である。
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