転移因子を抑制する新規小分子RNA機能の解析

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25830134
• 研究機関: 慶應義塾大学
• 研究代表者: 岩崎 由香 慶應義塾大学, 医学部, 助教 (80612647)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 小分子RNA / 転移因子 / 遺伝子発現制御 / 生殖組織 / 非コードRNA / RNAサイレンシング / Argonauteタンパク質 / トランスポゾン

研究実績の概要

様々な生物種においてゲノムの大きな割合をトランスポゾン（転移因子）が占めており、これらを適切に制御することがゲノムの品質管理の鍵となる。しかしながら、ヒトをはじめとした霊長類においてどのような小分子RNAが発現し、トランスポゾンを抑制しているかについては未知の部分が大きい。そこで、霊長類モデル生物コモンマーモセット (Callithrix jacchus) の小分子RNAを次世代シーケンサにより網羅的に解析した。その結果、コモンマーモセット精巣において、トランスポゾン領域由来のmiRNAなどの新規miRNAを同定すると同時に、発現している小分子RNAの大部分がpiRNAに占められていることを見いだした。piRNAについてより詳細な解析を行うために、マーモセットPIWIタンパク質に対するモノクローナル抗体を作製し、これに結合するpiRNAを次世代シーケンサにより同定した。同定されたpiRNAの一部は、特定のtRNAおよび偽遺伝子から産生されており、これらがトランスポゾン並びにタンパク質コード遺伝子の発現調節を担う可能性を示した。一方で、piRNAの多くは、トランスポゾンと相同性が高いゲノム領域やトランスポゾンに由来していた。そこで、トランスポゾンの転移能とそこから発現するpiRNA量などの特徴を解析し、piRNA産生領域にトランスポゾンが転移することによりトランスポゾンを標的とするpiRNAが産生される、という抑制モデルを提唱した。

研究成果

• [雑誌論文] Respective Functions of Two Distinct Siwi Complexes Assembled during PIWI-Interacting RNA Biogenesis in Bombyx Germ Cells (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishida K.M., Iwasaki Y.W., Murota Y., Nagao A., Mannen T., Kato Y., Siomi H., Siomi M.C.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 10 ページ: 193-203
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014.12.013
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] PIWI-interacting RNA: Its Biogenesis and Functions (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki Y.W., Siomi M.C., Siomi H.
  • 雑誌名: Annual Review of Biochemistry 巻: 84 ページ: 25.1-25.29
  • DOI: 10.1146/annurev-biochem-060614-034258
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Small RNA profiling and characterization of piRNA clusters in the adult testes of the common marmoset. a model primate (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirano T., Iwasaki Y.W., Lin Z.Y., Imamura M., Seki N.M., Sasaki E., Saito K., Okano H., Siomi M.C., Siomi H.
  • 雑誌名: RNA 巻: 20 ページ: 1223-1237
  • DOI: 10.1261/rna.045310.114
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Yb integrates piRNA intermediates and processing factors into perinuclear bodies to enhance piRISC assembly (2014)
  • 著者名/発表者名: Murota Y., Ishizu H., Nakagawa S., Iwasaki Y.W., Shibata S., Kamatani M.K., Saito K., Okano H., Siomi H., Siomi M.C.
  • 雑誌名: Cell Reports 巻: 8 ページ: 103-113
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014.05.043
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Epigenetic silencing of miR-210 increases the proliferation of gastric epithelium during chronic Helicobacter pylori infection. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kiga K., Mimuro H., Suzuki M., Shinozaki-Ushiku A., Kobayashi T., Sanada T., Kim M., Ogawa M., Iwasaki Y.W., Kayo H., Fukuda-Yuzawa Y., Yashiro M., Fukuyama M., Fukao T., Sasakawa C.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 5 ページ: 4497
  • DOI: 10.1038/ncomms5497
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] miRNA regulatory ecosystem in early development (2014)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki Y.W., Siomi H.
  • 雑誌名: Molecular Cell 巻: 56 ページ: 615-616
  • DOI: DOI 10.1016/j.molcel.2014.11.010
  • オープンアクセス
• [学会発表] Piwi-piRNA regulates association of linker histone H1 with target transposon loci in Drosophila (2015)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki Y.W., Ishizu H., Shibuya A., Iyoda Y., Siomi M.C., Siomi H., Saito K.
  • 学会等名: The Twentieth Annual Meeting of the RNA Society (RNA2015)
  • 発表場所: Madison, Wisconsin, USA
  • 年月日: 2015-05-26 – 2015-05-31
• [学会発表] Piwi-piRNA regulates association of histone H1 with target chromatin loci (2014)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki Y.W., Shibuya A., Ohtani H., Siomi M.C., Siomi H., Saito K.
  • 学会等名: Cell Symposia Regulatory RNAs
  • 発表場所: Berkeley, California, USA
  • 年月日: 2014-10-19 – 2014-10-24
• [学会発表] 霊長類生殖組織におけるトランスポゾン抑制小分子RNAの解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岩崎由香、平野孝昌、Lin Zachary Yu-Ching, 今村公紀、關菜央美、佐々木えりか、齋藤都暁、岡野栄之、塩見美喜子、塩見春彦
  • 学会等名: 日本遺伝学会第86回大会
  • 発表場所: 長浜バイオ大学、長浜
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
  • 招待講演