小分子ＲＮＡを介した胎仔期雄性生殖細胞におけるＤＮＡメチル化機構の解明

• Project/Area Number: 18J40010
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: General medical chemistry
• Research Institution: Osaka University
• Research Fellow: 北 加奈子 大阪大学, 医学系研究科, 特別研究員(RPD)
• Project Period (FY): 2018-04-25 – 2021-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2020)
• Budget Amount: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: エピジェネティクス / de novo DNA メチル化 / レトロトランスポゾン / マウス精子形成 / PIWIファミリータンパク

Outline of Annual Research Achievements

今年度においても、PIWIファミリータンパク質の１つであるMIWI2と機能的関連を有するタンパクとして同定したMORC3（microrchidia 3）の胎仔期精巣での機能解析を継続的に行った。
生殖細胞特異的Morc3コンディショナルノックアウトマウスの胎仔期精巣では野生型に比べて、レトロトランスポゾン領域のde novo DNAのメチル化が低下していること、piRNAの総産生量が半分程度に減少していること、更に、MILI及びMIWI2のどちらのタンパクにおいても、結合しているpiRNAの量が減少していることを明らかにしてきた。これらのことから、Morc3コンディショナルノックアウトマウスで認められるpiRNA産生量の低下、及びそれによるMILI及びMIWI2に結合するpiRNA量の減少が、胎仔期精巣におけるレトロトランスポゾン領域のde novo DNAのメチル化の低下に影響していることが示唆された。更に、胎仔期piRNA clusterから転写されるpiRNA前駆体の転写レベルを、野生型とMorc3コンディショナルノックアウトマウスの胎仔期精巣を実験材料に、RT-qPCR法を用いて調べた。その結果、Morc3コンディショナルノックアウト精巣では、piRNA依存的なレトロトランスポゾン配列近傍からのpiRNA前駆体の転写量が野生型と比べて有意に減少していることが分かった。このことから、MORC3は、piRNA生産経路の最初の段階である、piRNA前駆体の転写機構に関与していることが分かった。また、この変異マウスにおいて、piRNA cluster中のIAP配列の近傍領域からの転写量には影響がないことから、IAPとそれ以外のpiRNA依存的なレトロトランスポゾンのpiRNAの産生機構及び発現制御機構は異なることが示唆された。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。