2019 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidating of Nuage formation mechanism, a Drosophila cytoplasmic granule for germline piRNA biogenesis
Publicly Offered Research
| Project Area | Chemical Approaches for Miscellaneous / Crowding Live Systems |
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| Project/Area Number |
18H04539
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
佐藤 薫 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (20548507)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | piRNA / RNA顆粒 / Nuage / Vasa / トランスポゾン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
piRNAは生殖組織特異的に産生される小分子RNAであり、生殖細胞においてトランスポゾンの発現抑制を行う。piRNAは、プライマリー経路とピンポン経路の2つの経路によって産生され、プライマリー経路によって産生されたpiRNAがピンポン経路を駆動することでピンポンpiRNAが産生される。piRNA産生の必須因子（piRNA因子と呼ばれる）の多くはRNA結合モチーフをもち、細胞質において顆粒状の局在パターンを示す。特に、生殖細胞では、それらpiRNA因子が凝集し、非膜性の細胞質顆粒体Nuage（ヌアージュ）を形成することから、Nuageの形成がピンポンpiRNA産生に重要であることが示唆されている。本研究では、Nuageに局在する2つのpiRNA因子VasaとMaelに着目して研究を進めた。VasaはRNAヘリカーゼドメインの他に、N末に天然変性領域（IDR）を有し、ヒトVasaホモログDDX4はN末のみで液液相分離（LLPS）により非膜性顆粒を形成することが報告されている。本研究では、in vitroにおいてVasaが顆粒を形成すること、さらに、RNAの有無によりその顆粒数・顆粒経が変化することを明らかにした。さらに、N末のIDRだけでなく、RNAヘリカーゼドメインのRNA結合活性も顆粒形成に重要であることを明らかにした。また、Maelについて、MaelはVasaとは異なるSub-type Nuageを形成し、Maelが顆粒を形成することで重要なpiRNA因子であるSpn-Eを局在させ、Vasaとの結合を促進することが示唆された。また、Maelは、HMG-boxドメインとMAELドメインを有し、両ドメインがMaelの分子機能、顆粒形成に必須であることを明らかにした。本研究において、VasaとMaelの異なる細胞質顆粒の形成機構とpiRNA生合成における機能を明らかにした。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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