2013 Fiscal Year Annual Research Report
piRNAによる染色体構造制御機構の解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Systematic study of chromosome adaptation |
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| Project/Area Number |
25125704
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
石津 大嗣 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (40574588)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | piRNA / Piwi / RNAサイレンシング |
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| Research Abstract |
piRNAは，相補的な配列を持つレトロトランスポゾンの発現を負に制御する生殖細胞特異的な機能性小分子RNAである．私たちはpiRNAの生合成経路及びサイレンシング機構に関して，piRNA生合成経路が保存されたショウジョウバエ卵巣体細胞由来培養細胞株（ovarian somatic cell：OSC）を用いて生化学的な解析を進めてきた．
1.核内Piwi複合体構成因子の同定
Piwiに対するモノクローナル抗体を用いた共免疫沈降により，核内Piwi複合体の構成蛋白質としてSpindle-EとMaelstromを同定した．
2.人工piRNAを用いたde novo silencing解析
OSCにおいて、任意の配列を持ったpiRNAを生成することができる発現ベクターを作製し，OSCで発現している内在遺伝子を標的としたpiRNAを人工的に生成することで遺伝子発現が抑制されるかどうかを調べた．本研究では，krimper遺伝子を標的遺伝子のモデルとして解析を行った．遺伝子領域内の翻訳領域と非翻訳領域を標的とする人工piRNAを発現させたが，標的領域によって抑制の効率に違いがあることが分かった．クロマチン免疫沈降法による解析から，krimperの発現はH3K9トリメチル化を伴う転写レベルでの抑制であることが示され，人工piRNAのpiRNA経路によるサイレンシングを任意の標的遺伝子に対して構築できることが分かった．
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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
核内Piwi複合体の構成因子としてSpindle-EとMaelstromを同定した．また，OSCにおいて人工piRNAを発現させ，相補的な配列を持つ標的遺伝子の転写レベルでの発現抑制に成功した．人工piRNAによる任意の遺伝子の発現抑制法を確立したことは，本研究の目標であるサイレンシング機構の理解にとって重要な成果であると考えている．
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| Strategy for Future Research Activity |
核内Piwi複合体の構成因子としてSpindle-EとMaelstromを同定したが，これらのサイレンシングにおける機能は不明である．今後，その他の複合体構成因子の探索を進めるとともに，これらの因子の機能解明を目指す．
本研究で確立した人工piRNAによる標的遺伝子発現抑制システムを用いて，標的遺伝子領域においてどのような過程でヘテロクロマチン形成に至るのか，クロマチン免疫沈降法などの手法により明らかにする．
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