研究課題
piRNAは、相補的な配列を持つレトロトランスポゾンの発現を負に制御する生殖細胞特異的な機能性小分子RNAである。申請者らは、piRNA生合成経路及びサイレンシング機構に関する研究の過程で、人工的に配列設計したpiRNAを生成できることを見出した。本研究では、piRNA生合成経路の未だ解明されていない分子メカニズムを明らかにするとともに、これまでの研究成果で得られた人工piRNA生成システムを基盤として、miRNAやsiRNAに続く新たな小分子RNAによる遺伝子ノックダウン法への展開を目指した。1. piRNA生成に必須のcisエレメントの解析ショウジョウバエ卵巣体細胞由来培養細胞株OSCを用いた解析から、tj遺伝子の3'非翻訳領域に存在する100塩基長の領域が下流配列からのpiRNA生成に必須であることが示唆されていた。CRISPR/Cas9システムを用いたゲノム編集法により、この領域を欠失した変異細胞株を作製し、下流からのpiRNA生成への影響を調べた結果、piRNA量が減少することがわかった。以上のことから、tj遺伝子の3'非翻訳領域にはpiRNA生合成に必須のcisエレメントが存在することが示された。2.人工piRNAによる遺伝子発現抑制OSCにおいて、任意の配列を持ったpiRNAを生成することができる発現ベクターを作製し、OSCで発現している内在遺伝子を標的としたpiRNAを人工的に生成することで遺伝子発現が抑制されるかどうかを調べた。本研究では、krimper遺伝子およびtj遺伝子を標的遺伝子のモデルとして解析を行った。その結果、krimper遺伝子およびtj遺伝子のサイレンシングに成功した。さらに、この抑制がpiRNA経路により転写レベルで起こることを明らかにした。
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Cell reports
巻: 8 ページ: 103-113
10.1016/j.celrep.2014.05.043
http://www-siomilab.biochem.s.u-tokyo.ac.jp/index.html
