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内在性レトロウイルスを介した遺伝因子の個体内送受機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03188
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分43010:分子生物学関連
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

三好 啓太  国立遺伝学研究所, 遺伝メカニズム研究系, 助教 (20423395)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
キーワードレトロトランスポゾン / 細胞外微粒子 / piRNA / トランスポゾン / ショウジョウバエ / 転移因子 / レトロウイルス / 内在性レトロウイルス / 細胞間情報伝達 / 卵巣性体細胞
研究開始時の研究の概要

様々な生物のゲノムに存在する転移因子は、ゲノム進化の推力であるともに、ゲノム安定維持の脅威でもある。そのため、宿主により転移因子の発現は適正に制御されている。ショウジョウバエにおいて、転移因子の一つである内在性レトロウイルスの一部は、卵巣性体細胞内で過剰発現し、細胞外微粒子として生殖細胞へ伝播され、ゲノムに新たに挿入される。これは非常に興味深い事象でありながら、どのように粒子が形成・伝播され、どのような生理的意味を持つのか、明らかにされていない。本研究では、内在性レトロウイルス由来の細胞外微粒子の生理的意味を解くため、生化学および遺伝学的な解析から、その形成と伝播機構の包括的な理解を目指す。

研究成果の概要

様々な生物のゲノムに存在する転移因子(TE)はゲノム進化の推力であるともに、ゲノム安定維持の脅威でもある。そのため、宿主により転移因子の発現は適正に制御されている。転移因子発現制御機構が欠失したショウジョウバエ変異体において、転移因子である内在性レトロウイルス(ERV)の一部が卵巣性体細胞内で過剰発現し、細胞外微粒子として生殖細胞へ伝播されていることが報告されている。正常な卵巣でもERVの発現が観察されることから、ERV細胞外微粒子を介した細胞間情報伝達機構の存在が期待される。本研究では、どのようにERV粒子が形成・伝播され、どのような生理的意味を持つのか、その包括的な理解を目指した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年では、エキソソームを代表とする細胞外小胞が分泌細胞由来の核酸やタンパク質を内包・伝播し、組織間や細胞間連携の役割を担うことが示されている。本研究対象であるERV粒子の形成・伝搬機構は、未知の細胞間輸送機構研究の発展につながると期待できる。また、ERV粒子は内因性であることから受け手側細胞における免疫回避が考えられ、ERV粒子の性質は外因性ウイルスとは異なると考えられる。その違いの解明は、「自己と非自己の認識」という生物学的に非常に重要な問いの解明になる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Lint‐O cooperates with L(3)mbt in target gene suppression to maintain homeostasis in fly ovary and brain2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto‐Matsuda Hitomi、Miyoshi Keita、Moritoh Mai、Yoshitane Hikari、Fukada Yoshitaka、Saito Kuniaki、Yamanaka Soichiro、Siomi Mikiko C
    • 雑誌名

      EMBO reports

      巻: 23 号: 10

    • DOI

      10.15252/embr.202153813

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ショウジョウバエ卵巣性体細胞から放出されるレトロトランスポゾン由来ウイルス状粒子の解析2022

    • 著者名/発表者名
      新垣 直宏、三好 啓太、石黒啓一郎、 齋藤 都暁
    • 学会等名
      第45回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Lint-O cooperates with L(3)mbt in gene regulation to maintain homeostasis in Drosophila ovary and brain.2022

    • 著者名/発表者名
      Keita Miyoshi, Hitomi Yamamoto-Matsuda, Mai Moritoh, Hikari Yoshitane, Yoshitaka Fukada, Kuniaki Saito, Soichiro Yamanaka, Mikiko C. Siomi
    • 学会等名
      第23回日本RNA学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ショウジョウバエにおけるクロマチン構造変換因子を介したレトロトランスポゾン抑制機構2021

    • 著者名/発表者名
      三好啓太
    • 学会等名
      第5回 転移因子研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Drosophila Lint-Oは体細胞において生殖細胞特異的遺伝子群の発現を抑制する2021

    • 著者名/発表者名
      三好啓太、山中総一郎、塩見美喜子、齋藤都暁
    • 学会等名
      第44回 分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 国立遺伝学研究所 無脊椎動物遺伝研究室

    • URL

      http://ksaitolab.org

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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