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piRNA生合成経路による翻訳制御機構

公募研究

研究領域生殖細胞のエピゲノムダイナミクスとその制御
研究課題/領域番号 16H01214
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関東京大学

研究代表者

石津 大嗣  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 助教 (40574588)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2017年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
キーワードpiRNA / RNAサイレンシング / 翻訳 / エピゲノム制御 / 生殖細胞 / 翻訳制御 / 3'UTR / Piwi
研究実績の概要

piRNAは、相補的な配列を持つ遺伝子の発現を抑制する生殖細胞特異的な小分子RNAである。ショウジョウバエをモデルとした解析から、piRNAのほとんどはレトロトランスポゾンの発現抑制を担っているが、約20%のpiRNAはタンパク質コード遺伝子の3'非翻訳領域に由来する標的未知のpiRNAであることがわかっている。これまでに、traffic jam (tj) 遺伝子の3'非翻訳領域にpiRNA生合成に必須の100塩基長のシス配列があることを明らかにした。本研究では、piRNA生合成経路による翻訳効率への影響の有無を検証した。ショウジョウバエ卵巣体細胞由来培養細胞株OSCにおいて、3'非翻訳領域にpiRNAをコードするtjをモデルとして解析を行ったところ、piRNA生合成経路はmRNA半減期に影響しないことがわかった。しかし、mRNAの分解を引き起こすpiRNA生合成経路が翻訳効率の安定化に寄与していることが示唆された。3'非翻訳領域にpiRNAをコードするmRNAは、ArmiやYbなどのpiRNA生合成因子と結合することで、piRNA生合成経路に誘導される。piRNA生合成因子は3'非翻訳領域の分解を引き起こす一方で、同じ3'非翻訳領域に結合して翻訳抑制に作用するそのほかのRNA結合タンパク質の結合に干渉することで、翻訳効率の安定化に寄与するという仮説を立てた。以上により、piRNA生合成経路が翻訳効率に関与するエピゲノム制御機構として機能していることが示唆された。同一の3'日翻訳領域に存在する複数の制御エレメント間の相互作用に関して、これまでに詳細な解析は行われていない。OSCにおけるpiRNA生合成経路をモデルとして、新たな研究分野の開拓につながる可能性がある。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Use of the CRISPR-Cas9 system for genome editing in cultured Drosophila ovarian somatic cells.2017

    • 著者名/発表者名
      Ishizu H, Sumiyoshi T, Siomi MC
    • 雑誌名

      Methods

      巻: 126 ページ: 186-192

    • DOI

      10.1016/j.ymeth.2017.05.021

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Production of Small Noncoding RNAs from the flamenco Locus Is Regulated by the gypsy Retrotransposon of Drosophila melanogaster.2016

    • 著者名/発表者名
      Guida V, Cernilogar FM, Filograna A, De Gregorio R, Ishizu H, Siomi MC, Schotta G, Bellenchi GC, Andrenacci D.
    • 雑誌名

      Genetics

      巻: 204 号: 2 ページ: 631-644

    • DOI

      10.1534/genetics.116.187922

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [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 号: 3 ページ: 408-419

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2016.06.008

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Role of the RNA helicase, Armitage, in the primary piRNA biogenesis pathway2017

    • 著者名/発表者名
      Ishizu, H., Kinoshita, T., Siomi, MC
    • 学会等名
      The 43rd Naito Conference on “NoncodingRNA: Biology, Chemistry, & Diseases”
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] piRNA生合成経路によるmRNA分解制御2017

    • 著者名/発表者名
      石津大嗣、塩見美喜子
    • 学会等名
      第19回日本RNA学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Role of the RNA helicase, Armitage, in the primary piRNA biogenesis pathway2016

    • 著者名/発表者名
      Ishizu, H., Kinoshita, T., Siomi, MC.
    • 学会等名
      The 2016 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(京都府京都市左京区)
    • 年月日
      2016-06-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 東京大学理学部生物化学科塩見研究室ホームページ

    • URL

      http://www-siomilab.biochem.s.u-tokyo.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 東京大学理学部生物化学科塩見研究室のHP

    • URL

      http://www-siomilab.biochem.s.u-tokyo.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2018-12-17  

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