| 研究課題/領域番号 |
18K06180
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
三好 知一郎 京都大学, 生命科学研究科, 准教授 (60378841)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | トランスポゾン / LINE-1 / ゲノム維持 |
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| 研究実績の概要 |
トランスポゾンはゲノム上を転移する可動性の因子である。これらの転移は短期的には疾患にもつながる遺伝子破壊を引き起こすが、長期的に見れば遺伝子発現調節の最適化や宿主の生存に有利となるゲノム構造変化を生み出し、進化の原動力となり得る。ヒトゲノムの17%を占めるLong INterspersed Element-1 (L1)は、ヒトで唯一自律的に転移することができるトランスポゾンだが、未だそのゲノムへの侵入機構はよく分かっていない。現在提唱されているモデルから、その転移には宿主タンパク質の関与が予想されている。そこで本研究では、申請者がこれまでに同定したL1と相互作用する宿主タンパク質の中から、転移に重要な因子をスクリーニングにより絞り込み、未解明の宿主因子によるL1転移制御機構について調べた。
その結果、ユビキチンライゲースの１つとミトコンドリアDNAの維持に必要な因子をそれぞれノックダウンすると、L1の転移頻度が顕著に低下することが分かった。それぞれについてさらに解析をすすめたところ、前者の酵素活性が特に転移に重要であることが分かった。ユビキチン活性がL1の制御を行うという知見はこれまでに全く見当たらないので、あらたなL1制御機構解明の展開が期待される。またミトコンドリアDNA維持に関わる因子は強度にノックダウンを行うと種々の細胞種で死に至るため、解析が困難である。現在このタンパク質の変異体の作成とノックダウン細胞への入れ戻しや生化学的な解析によってさらに研究を進めている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
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
生化学的な１次スクリーニングによりL1タンパク質と相互作用する因子の絞り込みを行い、ノックダウンによる２次スクリーニングを漸次経て、現在個別因子のL1制御機構の解析段階に入っており、概ね順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究の対象であるユビキチンライゲースについては、近年プロテアソームあるいはオートファゴソームの制御を行っていることが報告された。また核内においてもDNA修復に寄与するなどその機能は多彩であるため、どの作用点がL1制御に重要であるのか慎重に見極める必要がある。そのために、申請者のグループが得意とするL1の生化学的解析により、L1タンパク質のユビキチン化の有無、RNA・タンパク質レベルの変動、DNA損傷頻度の変化などを検証する予定である。
またミトコンドリアDNA維持に関わる因子については、核内での役割が殆ど分かっていないため、まずそのタンパク質局在や輸送経路を調べ、この因子の基本的な役割を解析した上で、種々の阻害剤や変異体を利用することでL1転移への影響を調べ、その分子機構を明らかにする。
siRNAを用いた２次スクリーニングについてもさらに候補遺伝子の数を拡大することで、より網羅的な解析へとつなげる予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
消耗品費使用について一部使用順序に変更が生じたため、当該助成金の使用を一旦控え翌年分の使用として、当該年度に必要であったものを先に購入したところ、その差額分が生じたため。したがって、当該年度に購入を控えた試薬（主に抗体）の購入を翌年分として使用する予定となっている。
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