分裂酵母の減数分裂に必須なノンコーディングRNAであるmeiRNAの局在化機構

• Project/Area Number: 11J02653
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Molecular biology
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 七野 悠一 東京大学, 大学院理学系研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2011 – 2013
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000); Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
• Keywords: 減数分裂 / non-coding RNA / RNA局在化 / RNA分解 / 分裂酵母 / non-codeing RNA

Research Abstract

分裂酵母の減数分裂進行に必須な長鎖non-coding RNA (lncRNA)であるmeiRNAは、自らの遺伝子座であるsme2遺伝子座に凝集し、ドット状の構造体を形成して機能する。昨年度までの研究から、meiRNAは、減数分裂特異的な転写産物の分解に関わるRNA結合タンパク質Mmi1のターゲットの1つであることが明らかとなった。そこで今年度は、meiRNAとMmi1の機能的な関連について検討した。まず、meiRNA上に存在するほぼ全てのMmi1の認識モチーフ(DSRモチーフ)に変異を導入したsme2-DSRless株を作製したところ、meiRNAのドット状の局在が観察されず、減数第一分裂で停止する表現型を示した。よって、meiRNAに存在するDSRモチーフが、meiRNAのドット形成と減数分裂を進行させる能力に重要であるといえる。また、野生株では観察されるMmi1のsme2遺伝子座への局在化は、sme2-DSRless株では観察されなかった。さらに、体細胞分裂期においてmeiRNAを過剰発現した
ところ、Mmi1がsme2遺伝子座に1点に局在する細胞の割合が増加した。そして、mmi1の機能を若干低下させた状態でmeiRNAを過剰発現すると、DSRをもつmRNAの発現量が増加することが明らかとなった。よって、meiRNAの過剰発現によってMmi1は一点に束ねられ、その結果、活性低下が誘導されると考えられる。以上から、meiRNAの機能について次のようなモデルが考えられる。meiRNAは3'側に多数含まれるDSRモチーフを介してMmi1と結合し、自らの遺伝子座に局在してドットを形成する。自らの遺伝子座に局在したmeiRNAは、Mmi1の擬似餌として働くことでMmi1をさらに誘引し、Mmi1の活性低下を誘導している。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Research Products

• [Journal Article] Mmil RNA surveillance machinery directs RNAi complex RITS to specific meiotic genes in fission yeast. (2012)
  • Author(s): Edwige Hiriart, Aurelia Vavasseur, Leila Touat-Todeschini, Akira Yamashita, Benoit Gilquin, Emeline Lambert, Jonathan Perot, Yuichi Shichino. Nicolas Nazaret, Cyril Boyault, Joel Lachuer, Daniel Perazza, Masayuki Yamamoto and Andre Verdel
  • Journal Title: EMBO Journal Volume: 31 Issue: 10 Pages: 2296-2308
  • DOI: 10.1038/emboj.2012.105
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Hexanucleotide motifs mediate recruitment of the RNA elimination machinery to silent meiotic genes (2012)
  • Author(s): Akira Yamashita, Yuichi Shichino, Hirotsugu Tanaka, Edwige Hiriart, Leila Touat-Todeschini, Aurelia Vavasseur, Da-Qiao Ding, Yasushi Hiraoka, Andre Verdel, Masayuki Yamamoto
  • Journal Title: Open Biology Volume: 2 Issue: 3 Pages: 120014-120014
  • DOI: 10.1098/rsob.120014
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Functional analysis of meiRNA, a non-coding RNA species essential for meiosis in fission yeast (2013)
  • Author(s): 七野 悠一
  • Organizer: EMBO Conference on Fission Yeast : pombe 2013
  • Place of Presentation: Senate House, University of London(イギリス)
  • Year and Date: 2013-06-25
• [Presentation] 分裂酵母の減数分裂に必須なnon'coding RNAであるmeiRNAは減数分裂抑制因子Mmilの活性を制御する (2012)
  • Author(s): 七野悠一
  • Organizer: 第35回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: マリンメッセ福岡(福岡)
  • Year and Date: 2012-12-11
• [Presentation] 分裂酵母の減数分裂に必須なnon-coding RNAであるmeiRNAの核内ドット形成機構 (2012)
  • Author(s): 七野悠一
  • Organizer: 第14回日本RNA学会年会
  • Place of Presentation: 東北大学百周年記念会館川内萩ホール (宮城)
  • Year and Date: 2012-07-18
• [Presentation] 分裂酵母の減数分裂に必須なnon-coding RNAであるmeiRNAのドット形成機構 (2011)
  • Author(s): 七野悠一, 山下朗, 山本正幸
  • Organizer: 第44回酵母遺伝学フォーラム
  • Place of Presentation: 九州大学医学部百年講堂(福岡)
  • Year and Date: 2011-09-06
• [Presentation] Analysis of the nuclear dot formation by meiRNA, a non-coding RNA species essential for meiosis (2011)
  • Author(s): Yuichi Shichino, Akira Yamashita, Masayuki Yamamoto
  • Organizer: The Sixth International Fission Yeast Meeting
  • Place of Presentation: Martin Conference Center, Boston USA