生殖幹細胞tudor-piwi複合体を介するsmall RNA-エピゲノム制御

• 研究課題/領域番号: 22770210
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 発生生物学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 中馬 新一郎 京都大学, 再生医科学研究所, 准教授 (20378889)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2010年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 生殖細胞 / ゲノム / RNA / 発生 / トランスポゾン / トランスポ

研究概要

piwiおよびtudor遺伝子は生殖細胞に特徴的なpiRNA産生に機能し、レトロトランスポゾン活性の抑制に必要である。本研究ではマウスtudo-piwi複合体の解析により新たに同定された複数の因子の解析を進め、生殖幹細胞におけるRNA、エピゲノムレベルのレトロトランスポゾン抑制に重要な役割を担う分子機構を明らかにした。Piwiスライサー活性変異体の解析を通じて同活性の生理機能とpiRNA生成に重要な基質RNAの相補性ルールを明らかにした。生殖幹細胞株を用いたpiwi経路の培養実験系の解析を共同研究を通じて進めると共に同細胞株のマルチオミクス解析を行った。これらの研究は生殖細胞ゲノムをトランスポゾンから保護する分子メカニズムの解明に大きく寄与する成果である。

研究成果

• [雑誌論文] piRNAs and their involvement in male germline development in mice (2012)
  • 著者名/発表者名: Pillai RS, Chuma S
  • 雑誌名: Dev Growth Differ 巻: 54 号: 1 ページ: 78-92
  • DOI: 10.1111/j.1440-169x.2011.01320.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Human PSFconcentrates DNA and stimulates duplexcapture in DMC1-mediated homologous pairing (2012)
  • 著者名/発表者名: Morozumi Y, Ino R, Takaku M, Hosokawa M, Chuma S, Kurumizaka H.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 40(7) ページ: 3031-41
• [雑誌論文] Miwi catalysis is required for piRNA amplification-independent LINE1 transposon silencing (2011)
  • 著者名/発表者名: Reuter M, et al
  • 雑誌名: Nature 巻: 480 号: 7376 ページ: 264-267
  • DOI: 10.1038/nature10672
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tudor domain containing 7(Tdrd7) isessential for dynamic ribonucleoprotein(RNP) remodeling of chromatoid bodies during spermatogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka T, Hosokawa M, Vagin VV, Reuter M, Hayashi E, Mochizuki AL, Kitamura K, Yamanaka H, Kondoh G, Okawa K, Kuramochi-Miyagawa S, Nakano T, Sachidanandam R, Hannon GJ, Pillai RS, Nakatsuji N, ChumaS.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad SciUSA 巻: 108(26) ページ: 10579-84
• [雑誌論文] MITOPLD is a mitochondrial protein essential for nuage formation and piRNA biogenesis in the mouse germline (2011)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T, Chuma S, Yamamoto Y, Kuramochi-Miyagawa S, Totoki Y, Toyoda A, Hoki Y, Fujiyama A, Shibata T, Sado T, NoceT, Nakano T, Nakatsuji N, Lin H, Sasaki H.
  • 雑誌名: Dev Cell 巻: 20(3) ページ: 364-75
• [雑誌論文] TDRD5 is required forretrotransposon silencing, chromatoidbody assembly, and spermiogenesis in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Yabuta Y, Ohta H, Abe T, Kurimoto K, Chuma S, Saitou M.
  • 雑誌名: J Cell Biol 巻: 192(5) ページ: 781-95
• [雑誌論文] Tudor domain containing 7 (Tdrd7) is essential for dynamic ribonucleoprotein (RNP) remodeling of chromatoid bodies during spermatogenesis (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka T, et al
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 108 号: 26 ページ: 10579-10584
  • DOI: 10.1073/pnas.1015447108
  • 査読あり
• [雑誌論文] MITOPLD Is a Mitochondrial Protein Essential for Nuage Formation and piRNA Biogenesis in the Mouse Germline (2011)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T
  • 雑誌名: Dev Cell 巻: 20 ページ: 364-375
  • 査読あり
• [雑誌論文] TDRD5 is required for retrotransposon silencing, chromatoid body assembly, and spermiogenesis in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Yabuta Y
  • 雑誌名: J Cell Biol 巻: 192 ページ: 781-795
  • 査読あり
• [雑誌論文] MVH in piRNA processing and gene silencing of retrotransposons (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuramochi-Miyagawa S, Watanabe T, GotohK, Takamatsu K, Chuma S, Kojima-Kita K, Shiromoto Y, Asada N, Toyoda A, Fujiyama A, Totoki Y, Shibata T, Kimura T, Nakatsuji N, Noce T, Sasaki H, Nakano T.
  • 雑誌名: Genes Dev 巻: 24(9) ページ: 887-92
• [雑誌論文] MVH in piRNA processing and gene silencing of retrotransposons (2010)
  • 著者名/発表者名: Kuramochi-Miyagawa S, et al
  • 雑誌名: Genes Dev 巻: 24 ページ: 887-892
  • 査読あり
• [学会発表] Germline tudor familygenes, retrotransposon silencing and spermatogenesis in mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Chuma
  • 学会等名: 日本分子生物学会第34回年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] Mammalian tudorrelated genes in the male germline (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Chuma.
  • 学会等名: 44th Meeting of SSR
  • 発表場所: Portland
• [学会発表] Germline tudor genes, germinal granules and spermatogenesis inmice (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Chuma
  • 学会等名: CSHA conference
  • 発表場所: Suzhou, China
• [学会発表] Mammalian tudor related genes in the male germline (2011)
  • 著者名/発表者名: Chuma S
  • 学会等名: 44th meeting of society for the study of reproduction
  • 発表場所: Portland, USA(招待講演)
• [備考]
  • URL: http://www.frontier.kyoto-u.ac.jp/rc01/index-j.htm