2015 Fiscal Year Annual Research Report

トランスポゾンの抑制に機能するpiRNAの3'末端形成機構の解析

Research Project

Project/Area Number	26891004
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	泉奈津子東京大学, 分子細胞生物学研究所, 助教 (50579274)
Project Period (FY)	2014-08-29 – 2016-03-31
Keywords	RNAサイレンシング
Outline of Annual Research Achievements	昨年度の解析から、piRNA前駆体の3'末端トリミングへの関与が示唆されていたミトコンドリア膜タンパク質であるPapiの複合体中にTrimmerが存在することが明らかとなった。そこで、Papi複合体に含まれるタンパク質の質量分析解析を行い、Trimmerの同定を試みた。同定されたヌクレアーゼの一つであるPNLDC1 (PARN-like domain containing 1)の機能阻害において、トリミング活性の低下や内在piRNAの伸長が認められたことから、PNLDC1がTrimmerであると結論した。TrimmerはPARN (polyA specific ribonuclease)類似のヌクレアーゼドメインと膜貫通ドメインを有する機能不明のヌクレアーゼで、ミトコンドリア画分に多く存在した。ショウジョウバエS2細胞におけるトリミング活性再構成実験から、Trimmerは単独では機能できず、piRNA前駆体のトリミングにはPapiを必要とすることが明らかとなった。またPapiの機能ドメイン変異体を用いた解析から、PapiとPIWIタンパク質との相互作用および、Papiの核酸結合能の両方がトリミングに必要であることが示唆された。上記の結果から、piRNA前駆体を取りこんだPIWIタンパク質をPapiがミトコンドリア膜上に引き寄せ、さらにpiRNA前駆体と結合することで、TrimmerがpiRNA前駆体の末端を削りやすくしているというモデルが考えられた。また、トリミング後の成熟piRNAを取りこんだPIWIタンパク質の方が、piRNA前駆体を取りこんだものに比べ効率よく標的RNAを切断できたことから、piRNA前駆体がトリミングされて成熟型になることがpiRNAが機能する上でも重要なことが示唆された。上記一連の研究結果を論文にまとめ発表した。
Research Progress Status	27年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	27年度が最終年度であるため、記入しない。