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ノンコーディング配列Aluレトロトランスポゾンの転移制御因子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 21K19219
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分43:分子レベルから細胞レベルの生物学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人理化学研究所 (2023)
京都大学 (2021-2022)

研究代表者

三好 知一郎  国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (60378841)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードAlu / レトロトランスポゾン / 転移 / LINE-1 / ゲノム / SINE
研究開始時の研究の概要

本研究は、Aluとよばれるゲノム上を移動するレトロトランスポゾンの分子機構を明らかにすることを目指し、生化学と遺伝学を融合したアプローチによって、その宿主制御因子を同定しようという試みである。Aluは個体間のゲノムバリエーションを生み出す原動力となる一方で、破滅的な遺伝情報の破壊も引き起こし、場合によっては疾患原因となる遺伝子変異を伴う。この転移を繰り返すAluの分子機構は殆ど分かっておらず、その宿主制御因子を発見することは、我々のゲノムの成り立ちや、発生過程および環境変動によって変化するゲノムの性質を知る上で極めて重要である。

研究成果の概要

Aluレトロトランスポゾンの転移は多くの疾患原因となることが知られているが、その転移メカニズム・制御因子はよくわかっていない。本研究ではAlu転移制御因子を探索し、これを解明すること主な目的とした。そこでAlu制御因子を探索する遺伝学スクリーニングへと発展させるために、Alu転移を蛍光蛋白質EGFPによって可視化する手法の開発に取り組み、新たなAlu転移測定手法を確立した。既に実施しているL1 ORF2蛋白質複合体の解析結果に加え、Alu-EGFPレポーターを用いてその制御因子を探索するための遺伝学的スクリーニングを実施する準備が整った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Aluは、少なく見積もっても20人に1人の割合で新規の転移を引き起こし、場合によっては疾患原因となる遺伝子変異を伴う。しかし現生人類でも転移を繰り返すAluの転移機構は殆どわかっておらず、その制御因子を同定・解析することは、我々のゲノムの成り立ちや、発生過程および環境変動によって変化するゲノムの性質を知る上で極めて重要である。新たに開発したAlu-EGFPレポーターはソーティング技術への応用のみならず、生体内にも導入することも可能であるため、将来、Aluが引き起こすゲノム不安定化を軽減する手法や、転移を人為的に制御する技術の開発にも貢献できるだろう。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 10件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] University of Michigan(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Human LINE-1 retrotransposons: impacts on the genome and regulation by host factors2023

    • 著者名/発表者名
      Luqman-Fatah Ahmad、Miyoshi Tomoichiro
    • 雑誌名

      Genes & Genetic Systems

      巻: 98 号: 3 ページ: 121-154

    • DOI

      10.1266/ggs.22-00038

    • ISSN
      1341-7568, 1880-5779
    • 年月日
      2023-06-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The CST complex facilitates cell survival under oxidative genotoxic stress2023

    • 著者名/発表者名
      Hara Tomohiko、Nakaoka Hidenori、Miyoshi Tomoichiro、Ishikawa Fuyuki
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 18 号: 8 ページ: e0289304-e0289304

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0289304

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] <scp>DHX36</scp> maintains genomic integrity by unwinding G‐quadruplexes2023

    • 著者名/発表者名
      Mizumoto Ayaka、Yokoyama Yuta、Miyoshi Tomoichiro、Takikawa Masahiro、Ishikawa Fuyuki、Sadaie Mahito
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 28 号: 10 ページ: 694-708

    • DOI

      10.1111/gtc.13061

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The interferon stimulated gene-encoded protein HELZ2 inhibits human LINE-1 retrotransposition and LINE-1 RNA-mediated type I interferon induction2023

    • 著者名/発表者名
      Luqman-Fatah Ahmad、Watanabe Yuzo、Uno Kazuko、Ishikawa Fuyuki、Moran John V.、Miyoshi Tomoichiro
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 203-203

    • DOI

      10.1038/s41467-022-35757-6

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The interferon stimulated gene-encoded protein HELZ2 inhibits human LINE-1 retrotransposition and LINE-1 RNA-mediated type I interferon induction2022

    • 著者名/発表者名
      Luqman-Fatah Ahmad、Watanabe Yuzo、Ishikawa Fuyuki、Moran John V.、Miyoshi Tomoichiro
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2022.03.26.485892

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] EGFPレポーターカセットを用いたヒトAluレトロトランスポゾンの新規転移アッセイ系の構築2023

    • 著者名/発表者名
      Amano S., Onishi K., Ishikawa F., and Miyoshi T.
    • 学会等名
      第46回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] インターフェロン誘導遺伝子産物 HERC5 による LINE-1 ヒトレトロトランスポゾンの転移抑制機構2023

    • 著者名/発表者名
      西森奎、 Abdul Fatah A.L 、渡邉祐三、石川冬木、三好知一郎
    • 学会等名
      第46回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] DNA Ligase1によるヒトLINE-1レトロトランスポゾンの転移促進機構2023

    • 著者名/発表者名
      大原隆人、 足立真太郎 、渡邉祐三、石川冬木、三好知一郎
    • 学会等名
      第46回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Nucleotide excision repair factors, XPC and RAD23B, regulate human LINE-1 retrotransposition2023

    • 著者名/発表者名
      Sato M., Watanabe Y., Ishikawa F., and Miyoshi T.
    • 学会等名
      第46回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] A network of interferon-stimulated genes inhibits human LINE-1 retrotransposition2023

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi T.
    • 学会等名
      EMBL Symposium: The Mobile Genome: Genetic and Physiological Impacts of Transposable Elements
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The interferon-stimulated gene product HERC5 inhibits human LINE-1 retrotransposition2023

    • 著者名/発表者名
      Nishimori K., Abdul Fatah A.L., Watanabe Y., Ishikawa F., and Miyoshi T.
    • 学会等名
      EMBL Symposium: The Mobile Genome: Genetic and Physiological Impacts of Transposable Elements
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The interferon-stimulated gene protein HELZ2 inhibits human LINE-1 retrotransposition2023

    • 著者名/発表者名
      Luqman-Fatah A., Watanabe Y., Uno K., Moran J.V., Ishikawa F., and Miyoshi T.
    • 学会等名
      EMBL Symposium: The Mobile Genome: Genetic and Physiological Impacts of Transposable Elements
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nucleotide excision repair factors, XPC and Rad23b, regulate human LINE-1 retrotransposition2023

    • 著者名/発表者名
      Sato M., Watanabe Y., Ishikawa F. and Miyoshi T.
    • 学会等名
      The 4th International Symposium of Kyoto Biomolecular Mass Spectrometry Society
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The interferon stimulated gene product HERC5 inhibits human LINE-1 retrotransposition2023

    • 著者名/発表者名
      Nishimori K., Abdul Fatah A.L., Watanabe Y., Ishikawa F., and Miyoshi T.
    • 学会等名
      The 19th International Student Seminar in Kyoto University
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The mechanism of human LINE-1 retrotransposition facilitated by the mitochondrial protein SSBP12023

    • 著者名/発表者名
      Sugino K., Tang C-W., Watanabe Y., Abdul Fatah A.L., Makino T., Ishikawa F., Moran J.V. and Miyoshi T.
    • 学会等名
      The 19th International Student Seminar in Kyoto University
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Human DNA ligase I facilitates LINE-1 retrotransposition2022

    • 著者名/発表者名
      Adachi S., Watanabe Y., Ishikawa F., and Miyoshi T.
    • 学会等名
      第45回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] The interferon stimulated gene product HERC5 inhibits human LINE-1 retrotransposition2022

    • 著者名/発表者名
      Nishimori K., Abdul Fatah A.L., Watanabe Y., Ishikawa F., and Miyoshi T.
    • 学会等名
      第45回 日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 宿主因子によるヒトLINE-1の制御メカニズム2021

    • 著者名/発表者名
      三好 知一郎
    • 学会等名
      第5回 転移因子研究会「転移因子と宿主の相互作用による生命機能と進化」
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 宿主因子による転移因子LINE-1の転移制御機構2021

    • 著者名/発表者名
      三好 知一郎
    • 学会等名
      第93回 日本遺伝学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Multilayered host mechanisms that control human LINE-1 retroransposition2021

    • 著者名/発表者名
      三好 知一郎
    • 学会等名
      第44回 日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The interferon-stimulated gene protein HELZ2 inhibits human LINE-1 retrotransposition2021

    • 著者名/発表者名
      Abdul Fatah A.L., Watanabe Y., Ishikawa F., Moran J.V. and Miyoshi T.
    • 学会等名
      Genetics Society of AustralAsia 2021 Online Conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular interplay between mitochondrial and nuclear single-stranded DNA-binding proteins facilitate human LINE-1 retrotransposition2021

    • 著者名/発表者名
      Sugino K., Makino T., Watanabe Y., Ishikawa F., Moran J.V. and Miyoshi T.
    • 学会等名
      The Mobile DNA Conference: Evolution, Diversity, and Impact, FASEB Science Research Conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interferon-stimulated genes regulate human LINE-1 retrotransposition2021

    • 著者名/発表者名
      Abdul Fatah A.L., Watanabe Y., Ishikawa F., Moran J.V. and Miyoshi T.
    • 学会等名
      The Mobile DNA Conference: Evolution, Diversity, and Impact, FASEB Science Research Conference
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The interferon-stimulated gene protein HELZ2 inhibits human LINE-1 retrotransposition2021

    • 著者名/発表者名
      Abdul Fatah A.L., Watanabe Y., Ishikawa F. and Miyoshi T.
    • 学会等名
      EMBL Symposium: The Mobile Genome: Genetic and Physiological Impacts of Transposable Elements
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2025-01-30  

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