研究課題
基盤研究(B)
本研究では、生殖顆粒の動態制御に関わる新規因子として同定したSrlとTppの分子機能解明を目指す。Srlは転写コアクチベーターであることから、①生殖顆粒の動態制御におけるSrlの標的遺伝子の同定とそれらの機能解析、ならびに②Srlと共に機能する転写因子の同定の2点を中心に進める。一方、Tppはヌアージに局在することから、③tppを欠く卵巣における生殖顆粒因子の動態解析、④Tppの相互作用分子の同定とそれらの機能解析等を進める。また、⑤機能未知のマウスTppホモログについて、多重ノックアウト系統を作成し、左右相称動物に共通した機能を解析する上での足掛かりとする。
生殖細胞は遺伝情報を子孫に伝える。ショウジョウバエの生殖細胞形成は生殖質に依存する。生殖質因子は母性RNAやタンパク質と顆粒を形成する。Aubなど多くの生殖質タンパク質は哺育細胞の核周縁にも局在し、piRNAの産生と転移因子（TE）抑制を行うnuageと呼ばれる顆粒を形成する。nuageと生殖細胞との協調機構はわかっていない。生殖質形成に関与する新たな母性因子を同定し、tppと命名した。tpp-卵巣では、Aub結合piRNAの量とAubの生殖質局在が減少したが、TEの脱抑制は見られなかった。すなわち、ショウジョウバエ卵巣におけるTE抑制と生殖質形成に必要なpiRNA量が異なることが示唆された。
トランスポゾンはゲノム情報に損傷を与える。一方、生物進化の原動力の一つでもあると考えられている。本研究では、ショウジョウバエをモデルに、トランスポゾンの分解を行うpiRNAが生殖細胞形成にも重要であり、生殖細胞形成に必要なpiRNA量の閾値がトランスポゾン抑制の必要量よりも高いことを明らかにした。ショウジョウバエではpiRNAが次世代の生殖細胞に引継がれトランスポゾン抑制に貢献する。卵巣内でトランスポゾン抑制に必要な量よりも過剰なpiRNAを産生することで、次世代に十分な多様性を持ったpiRNAの伝搬を保証していると予想された。このような知見は今まで提唱されておらず、学術的意義が高い。
すべて 2022 2021 その他
すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)
Current Biology
巻: 32 号: 2 ページ: 386-397
10.1016/j.cub.2021.11.032
PLOS Biology
巻: 19 号: 4 ページ: e3001183-e3001183
10.1371/journal.pbio.3001183
120007034423
eLIFE
巻: 10
10.7554/elife.65742
http://www.imeg.kumamoto-u.ac.jp/bunya_top/germline_development/
