小分子RNAとクロマチン因子によるゲノムレベルの非自己認識機構

• 研究課題/領域番号: 15H05583
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: システムゲノム科学
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 岩崎 由香 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 講師 (80612647)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 23,400千円 (直接経費: 18,000千円、間接経費: 5,400千円); 2017年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2016年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円); 2015年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
• キーワード: 小分子RNA / piRNA / トランスポゾン / 転写制御 / エピゲノム制御 / 非コードRNA / RNAサイレンシング / RNA結合タンパク質 / クロマチン因子 / small RNA / RNA-タンパク質複合体 / ゲノム安定性 / Piwi-piRNA複合体 / 標的認識 / リンカーヒストン

研究成果の概要

トランスポゾンをゲノムにおける「非自己」として選択的に抑制する仕組みが生物には必須である。piRNAと呼ばれる小分子RNAが核内でトランスポゾン領域のヘテロクロマチン化に関与し、発現抑制を担っていることが示唆されているが、その責任因子および分子機構は未解明である。本研究では(1) piRNAが3種類のPIWIタンパク質に振り分けられる仕組み、(2)Piwiタンパク質とpiRNAによるヘテロクロマチン誘導メカニズム、(3) Piwi-piRNA複合体による標的トランスポゾン認識機構、の３点を明らかにすることで「ゲノムにおける非自己」制御の分子基盤の一端を解明した。

研究成果

• [雑誌論文] Hierarchical roles of mitochondrial Papi and Zucchini in Bombyx germline piRNA biogenesis (2018)
  • 著者名/発表者名: Nishida Kazumichi M.、Sakakibara Kazuhiro、Iwasaki Yuka W.、Yamada Hiromi、Murakami Ryo、Murota Yukiko、Kawamura Takeshi、Kodama Tatsuhiko、Siomi Haruhiko、Siomi Mikiko C.
  • 雑誌名: Nature 巻: 555 号: 7695 ページ: 260-264
  • DOI: 10.1038/nature25788
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Profiling Open Chromatin Structure in the Ovarian Somatic Cells Using ATAC-seq (2018)
  • 著者名/発表者名: Murano K, Iwasaki YW, Siomi H.
  • 雑誌名: Methods in Molecluar Biology 巻: 1680 ページ: 165-177
  • DOI: 10.1007/978-1-4939-7339-2_11
  • ISBN: 9781493973385, 9781493973392
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deep sequencing and high-throughput analysis of PIWI-associated small RNAs (2017)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki Yuka W.、Ishino Kyoko、Siomi Haruhiko
  • 雑誌名: Methods 巻: 126 ページ: 66-75
  • DOI: 10.1016/j.ymeth.2017.05.020
  • 査読あり
• [雑誌論文] 内在性小分子RNAの網羅的解析手法 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岩崎由香
  • 雑誌名: 実験医学（エピジェネティクス実験スタンダード） 巻: - ページ: 311-322
• [雑誌論文] Profiling open chromatin structure in the Ovarian Somatic Cells using ATAC-seq (2017)
  • 著者名/発表者名: Murano K, Iwasaki YW, Siomi H
  • 雑誌名: Methods in Molecular Biology 巻: 印刷中
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 内在性小分子RNAの網羅的解析手法 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岩崎由香
  • 雑誌名: 実験医学 巻: 印刷中
• [雑誌論文] Piwi modulates chromatin accessibility by regulating multiple factors including Histone H1 to repress transposons (2016)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki YW, Murano K, Ishizu H, Shibuya A, Iyoda Y, Siomi MC, Siomi H, Saito K
  • 雑誌名: Molecular Cell 巻: 63 ページ: 408-419
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Loss of l(3)mbt leads to acquisition of the ping-pong cycle in Drosophila ovarian somatic cells (2016)
  • 著者名/発表者名: Sumiyoshi T, Sato K, Yamamoto H, Iwasaki YW, Siomi H, Siomi MC
  • 雑誌名: Genes & Development 巻: 30 号: 14 ページ: 1617-1622
  • DOI: 10.1101/gad.283929.116
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] PiwiはヒストンH1を介したクロマチンの構造の制御により標的となるトランスポゾンを抑制する (2016)
  • 著者名/発表者名: 岩崎由香，塩見春彦，齋藤都暁
  • 雑誌名: 新着論文レビュー 巻: - ページ: 081
  • DOI: 10.7875/first.author.2016.081
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Krimper Enforces an Antisense Bias on piRNA Pools by Binding AGO3 in the Drosophila Germline (2015)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Iwasaki YW (equal contribution), Shibuya A, Carninci P, Tsuchizawa Y, Ishizu H, Siomi MC, Siomi H
  • 雑誌名: Molecular Cell 巻: 59 号: 4 ページ: 553-563
  • DOI: 10.1016/j.molcel.2015.06.024
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Somatic Primary piRNA Biogenesis Driven by cis-Acting RNA Elements and trans-Acting Yb (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishizu H, Iwasaki YW, Hirakata S, Ozaki H, Iwasaki W, Siomi H, Siomi MC
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 12 号: 3 ページ: 429-440
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2015.06.035
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Respective functions of two distinct Siwi complexes assembled during piRNA biogenesis in insect germ cells. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishida, KM., Iwasaki, YW., Murota, Y., Nagao, A., Mannen, T., Kato, Y., Siomi, H., and Siomi, MC.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 10 号: 2 ページ: 193-203
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014.12.013
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] piRNAs derived from ancient viral processed pseudogenes as transgenerational sequence-specific immune memory in mammals. (2015)
  • 著者名/発表者名: Parrish NF, Fujino K, Shiromoto Y, Iwasaki YW, Ha H, Xing J, Makino A, Kuramochi-Miyagawa S, Nakano T, Siomi H, Honda T, Tomonaga K.
  • 雑誌名: RNA. 巻: 21 号: 10 ページ: 1691-703
  • DOI: 10.1261/rna.052092.115
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] PIWI-interacting RNA: Its Biogenesis and Functions (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki Y.W., Siomi M.C., Siomi H.
  • 雑誌名: Annual Review of Biochemistry 巻: 84 号: 1 ページ: 405-433
  • DOI: 10.1146/annurev-biochem-060614-034258
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Tudor-domain containing proteins act to make the piRNA pathways more robust in Drosophila (2015)
  • 著者名/発表者名: Sato K, Iwasaki YW, Siomi H, Siomi MC
  • 雑誌名: Fly 巻: 9 号: 2 ページ: 86-90
  • DOI: 10.1080/19336934.2015.1128599
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Germline specific regulation of transposable elements by small RNA (2018)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki YW
  • 学会等名: Interdisciplinary Science Group in Keio
  • 招待講演
• [学会発表] Essential function of Panoramix/Silencio-Nxf2 complex in the Drosophila Piwi-piRNA pathway (2017)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki YW, Mashiko A, Murano K, Siomi H
  • 学会等名: The 43rd Naito Conference: Noncoding RNA : Biology, Chemistry, & Diseases
  • 発表場所: シャトレーゼ ガトーキングダム サッポロ（札幌）
  • 年月日: 2017-06-27
  • 国際学会
• [学会発表] Essential function of Panoramix/Silencio-Nxf2 complex in the Drosophila Piwi-piRNA pathway (2017)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki YW, Mahiko A, Murano K, Siomi H
  • 学会等名: The 43rd Naito Conference: Noncoding RNA: Biology, Chemistry, and Disease
  • 国際学会
• [学会発表] Piwi-piRNAによるトランスポゾンの転写抑制機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岩崎由香
  • 学会等名: NGS現場の会 第５回研究会
  • 招待講演
• [学会発表] 生殖組織特異的に発現する小分子RNAによる 転移因子の発現制御 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岩崎由香
  • 学会等名: 10th Symphony
  • 招待講演
• [学会発表] Essential function of Panoramix/Silencio-Nxf2 complex in the Drosophila Piwi-piRNA pathway (2017)
  • 著者名/発表者名: Murano K , Iwasaki YW , Mashiko A, Siomi H
  • 学会等名: 第19回日本RNA学会年会
• [学会発表] Modulation of chromatin accessibility by Piwi results in transcriptional regulation (2016)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki YW, Murano K, Ishizu H, Shibuya A, Iyoda Y, Siomi MC, Siomi H, Saito K
  • 学会等名: RNA2016: The 21st Annual Meeting of the RNA Society
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都）
  • 年月日: 2016-06-28
  • 国際学会
• [学会発表] Functional analysis of CG9754/Panoramix/Silencio in the Drosophila Piwi-piRNA pathway (2016)
  • 著者名/発表者名: Mashiko A, Iwasaki YW, Murano K, Siomi H
  • 学会等名: RNA2016: The 21st Annual Meeting of the RNA Society
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都）
  • 年月日: 2016-06-28
  • 国際学会
• [学会発表] Modulation of Chromatin Accessibility by Piwi Results in Transcriptional Regulation (2016)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki YW, Murano K, Ishizu H, Shibuya A, Iyoda Y, Siomi MC, Siomi H, Saito K
  • 学会等名: RNA2016 The Joint Annual Meeting of the RNA Society and the RNA Society of Japan
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府京都市）
  • 年月日: 2016-06-28
  • 国際学会
• [学会発表] Piwi modulates chromatin accessibility for transcriptional regulation of transposons (2016)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki YW
  • 学会等名: International Symposium “Clues to Non-coding RNA Taxonomy”
  • 発表場所: 東京大学弥生講堂一条ホール（東京）
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Piwi-piRNA complex regulates linker histone H1 for transcriptional silencing of their target transposons in the nucleus (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki YW, Murano K, Ishizu H, Shibuya A, Iyoda Y, Siomi MC, Siomi H, Saito K
  • 学会等名: 第38回日本分子生物学会年会 第88回日本生化学会大会 合同大会
  • 発表場所: 神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
  • 年月日: 2015-12-01
• [学会発表] Piwi-piRNA promotes epigenetic silencing by regulating association of linker histone H1 with target transposon loci (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki YW, Murano K, Ishizu H, Shibuya A, Iyoda Y, Siomi MC, Siomi H, Saito K
  • 学会等名: The 40th Naito Conference on “Epigenetics; From Histone Code to Therapeutic Strategy”
  • 発表場所: シャトレーゼ ガトーキングタム（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-09-15
  • 国際学会
• [学会発表] Piwi-piRNA regulates linker histone H1 for transcriptional silencing of their target transposable elements (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki YW, Ishizu H, Shibuya A, Iyoda Y, Siomi MC, Siomi H, Saito K
  • 学会等名: 日本RNA学会年会
  • 発表場所: ホテルライフォート札幌（北海道札幌市）
  • 年月日: 2015-07-15
• [学会発表] Piwi-piRNA regulates association of linker histone H1 with target transposon loci in Drosophila (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki YW, Ishizu H, Shibuya A, Iyoda Y, Siomi MC, Siomi H, Saito K
  • 学会等名: RNA2015 The Twentieth Annual Meeting of the RNA Society
  • 発表場所: マディソン（アメリカ）
  • 年月日: 2015-05-26
  • 国際学会