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生殖細胞様細胞株を用いたpiRNA生合成機構の解明

Research Project

Project/Area Number 18J11121
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Molecular biology
Research InstitutionThe University of Tokyo
Research Fellow 住吉 哲太朗  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(PD)
Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
KeywordspiRNA / ping-pong機構 / l(3)mbt / Vasa / nuage / RNA-binding / iCLIP / 生殖細胞 / l(3)met / vasa
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、生殖細胞にて生じるpiRNA生合成機構の解明を目指して研究を進めていた。生殖細胞では、核膜近傍に存在する顆粒であるnuageでpiRNA生合成のひとつであるping-pong機構が生じると考えられており、そのコアとなるタンパク質はVasaであると考えられている。しかし、Vasaが核膜近傍に局在して顆粒を形成し、相互作用因子と共にnugaeを作る一連の機構の詳細は未解明である。そこで本研究では、新たに樹立した生殖細胞様の細胞株であるdelta-mbt-OSCを用いてnuage形成におけるVasaの役割の解析を進めた。Vasaの欠損変異体や点変異体を作製し、それらを用いて局在の解析を行ったところ、Vasaが核膜近傍へ局在し、顆粒を形成するにはRNA結合能が必要であることを示した。さらに、Vasaの局在にはVasa自身のRNA結合活性だけでなく、他のタンパク質による補助が必要な可能性をも示すことができた。また、Vasaに結合するRNAをiCLIP法により取得し、次世代シーケンサーを用いて配列の解析を行った。すると、ping-pong機構においてVasaが、AubとpiRNA、標的RNAの複合体に結合し、切断RNAを複合体から解離してAGO3にわたす際の分子メカニズムに迫ることができた。そのほか、カイコ由来細胞株であるBmN4細胞も解析に取り入れ、Vasaが相分離によって顆粒を形成する機構の解析に貢献した。さらに、VretやMaelなどの様々なnuageを構成するpiRNA生成因子の機能の解析にも貢献した。本研究ではこの様に、nuageの形成過程の解析やpiRNA生成の分析を多角的に進めることができた。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

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。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report

Research Products

(5 results)

All 2019 2018

All Presentation (5 results)

  • [Presentation] カイコping-pong cycleにおけるAgo3-piRISCおよびVretenoの生化学解析2019

    • Author(s)
      ○榊原和洋, 西田知訓, 住吉哲太朗, 塩見美喜子
    • Organizer
      第21回日本RNA学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Elucidation of the molecular function of Maelstrom in the germline piRNA pathway2019

    • Author(s)
      Numba Y, Sato K, Sumiyoshi T, Miyata Y Siomi MC
    • Organizer
      第21回日本RNA学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of ping-pong dependent piRNA biogenesis2019

    • Author(s)
      ○住吉哲太朗, 榊原和洋, 西田知訓, 塩見美喜子
    • Organizer
      第12回日本RNAi研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] カイコpiRNA因子GTSFに対する抗体作製とそれを用いた生化学的解析2019

    • Author(s)
      ○Sumiyoshi T, Walter B, Rene; K, Nishida KM, Siomi MC
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Biochemical analysis of Ago3 RNP aggregates induced by failure in piRNA biogenesis in germ cells2018

    • Author(s)
      住吉哲太朗
    • Organizer
      第41回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2021-01-27  

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