RNA干渉伝播に必須な小胞輸送経路の役割の解析

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H05123
• 研究機関: 東京女子医科大学
• 研究代表者: 三谷 昌平 東京女子医科大学, 医学部, 教授 (90192757)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• キーワード: RNA干渉 / 小胞輸送 / 亜鉛輸送担体 / リン脂質輸送担体

研究実績の概要

リン脂質輸送担体の変異体での全身性RNA干渉の効果を解析した。変異体を２alleles使用して、rsd-3変異体（既に我々が全身性RNA干渉の低下を見出しているもの）との二重変異体でのbli-3遺伝子に対するRNA干渉の表現型（表皮の水泡形成と致死）を調べた。二重変異体では、どちらのalleleを使用した場合でも、rsd-3変異体の表現型を抑圧（全身性RNA干渉が再び有効となる）した。rsd-3変異体以外にも他の研究室で見出された全身性RNA干渉の起こらない遺伝子が知られているが、それらのうち、sid-1は抑圧されなかったが、sid-3やsid-5は抑圧され、これらの抑圧された分子は同一パスウェイで働いていることが考えられる。
その他に抑圧分子として同定した亜鉛輸送担体についての解析も進めている。亜鉛輸送担体は線虫でもヒトと同様に、多種類が知られている。細胞質の亜鉛濃度を上昇させるタイプはZIPファミリーに分類され、細胞質の亜鉛濃度を低下させるタイプはZnTファミリーに分類される。我々が発見した分子は、ZIP型であった。この分子がいつどこで働くかを絞り込むために、見つかった遺伝子の他の変異体allelesを分離して、rsd-3に対する抑圧効果を調べたところ、再現が見られたこと、トランスジェニックレスキューできることから、この遺伝子が原因であったことが確定した。また、他のZIPタイプやZnTタイプの遺伝子の変異体を分離して、単独での全身性RNA干渉の表現型、rsd-3との二重変異体での全身性RNA干渉の表現型を調べたが、最初に発見されたもの以外に明確な表現型は観察されなかった。よって、我々が発見したZIPタイプ輸送担体のオルガネラ特異的な局在や、特異的な会合分子が全身性RNA干渉を制御していると推測される。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

我々が発見したrsd-3変異体の抑圧分子の変異体の挙動が少しずつであるが、確実に解明されている。

今後の研究の推進方策

候補分子のrsd-3抑圧効果が種々の方法で確定したので、分子としての作用機序を明確にする実験を継続する。

研究成果

• [雑誌論文] One-step homozygosity in precise gene editing by an improved CRISPR/Cas9 system. (2016)
  • 著者名/発表者名: Zhao P, Zhang Z, Lv X, Zhao X, Suehiro Y, Jiang Y, Wang X, Mitani S, Gong H, Xue D
  • 雑誌名: Cell Res 巻: 26 ページ: 633-636
  • DOI: 10.1038/cr.2016.46
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] mpaired NFKBIE gene function decreases cellular uptake of methotrexate by down-regulating SLC19A1 expression in a human rheumatoid arthritis cell line. (2016)
  • 著者名/発表者名: Imamura H, Yoshina S, Ikari K, Miyazawa K, Momohara S, Mitani S
  • 雑誌名: Mod Rheumatol 巻: 26 ページ: 507-516
  • DOI: 10.3109/14397595.2015.1112481
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Endomembrane-associated RSD-3 is important for RNAi induced by extracellular silencing RNA in both somatic and germ cells of Caenorhabditis elegans (2016)
  • 著者名/発表者名: Imae R, Dejima K, Kage-Nakadai E, Arai H, Mitani S
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 6 ページ: -
  • DOI: 10.1038/srep28198
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Oxidative Stress Impairs Cell Death by Repressing the Nuclease Activity of Mitochondrial Endonuclease G (2016)
  • 著者名/発表者名: Lin JL, Nakagawa A, Skeen-Gaar R, Yang WZ, Zhao P, Zhang Z, Ge X, Mitani S, Xue D, Yuan HS.
  • 雑誌名: Cell Rep 巻: 16 ページ: 279-287
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2016.05.090
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Mitochondrial endonuclease G mediates breakdown of paternal mitochondria upon fertilization (2016)
  • 著者名/発表者名: Zhou Q, Li H, Li H, Nakagawa A, Lin JL, Lee ES, Harry BL, Skeen-Gaar RR, Suehiro Y, William D, Mitani S, Yuan HS, Kang BH, Xue D
  • 雑誌名: Science 巻: 353 ページ: 394-399
  • DOI: 10.1126/science.aaf4777
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The DEG/ENaC cation channel protein UNC-8 drives activity-dependent synapse removal in remodeling GABAergic neurons (2016)
  • 著者名/発表者名: Miller-Fleming TW, Petersen SC, Manning L, Matthewman C, Gornet M, Beers A, Hori S, Mitani S, Bianchi L, Richmond J, Miller DM
  • 雑誌名: Elife 巻: 5 ページ: -
  • DOI: 10.7554/eLife.14599
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Caenorhabditis elegans homologue of Prox1/Prospero is expressed in the glia and is required for sensory behavior and cold tolerance (2016)
  • 著者名/発表者名: Kage-Nakadai E, Ohta A, Ujisawa T, Sun S, Nishikawa Y, Kuhara A, Mitani S
  • 雑誌名: Genes Cells 巻: 21 ページ: 936-948
  • DOI: 10.1111/gtc.12394
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of the integrin signal constitutes a mouse iPS cell niche (2016)
  • 著者名/発表者名: Higuchi S, Yoshina S, Mitani S
  • 雑誌名: Dev Growth Differ 巻: 58 ページ: 586-599
  • DOI: 10.1111/dgd.12302
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Engineering new balancer chromosomes in C. elegans via CRISPR/Cas9 (2016)
  • 著者名/発表者名: Iwata S, Yoshina S, Suehiro Y, Hori S, Mitani S
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 6 ページ: -
  • DOI: 10.1038/srep33840
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Distinct roles of the two VPS33 proteins in the endolysosomal system in Caenorhabditis elegans (2016)
  • 著者名/発表者名: Gengyo-Ando K, Kage-Nakadai E, Yoshina S, Otori M, Kagawa-Nagamura Y, Nakai J, Mitani S
  • 雑誌名: Traffic 巻: 17 ページ: 1197-1213
  • DOI: 10.1111/tra.12430
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chondroitin 4-O-Sulfotransferase Is Indispensable for Sulfation of Chondroitin and Plays an Important Role in Maintaining Normal Life Span and Oxidative Stress Responses in Nematodes (2016)
  • 著者名/発表者名: Izumikawa T, Dejima K, Watamoto Y, Nomura KH, Kanaki N, Rikitake M, Tou M, Murata D, Yanagita E, Kano A, Mitani S, Nomura K, Kitagawa H
  • 雑誌名: J Biol Chem. 巻: 291 ページ: 23294-23304
  • 査読あり
• [備考] 東京女子医科大学教員業績第二生理学
  • URL: http://gyoseki.twmu.ac.jp/twmhp/KgApp?kozac=C10400000000&year=2016