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2013 年度 実施状況報告書

カイコ生殖細胞BmN4を用いたin vitro piRNA生合成経路の再構成

研究課題

研究課題/領域番号 25840041
研究種目

若手研究(B)

研究機関東京大学

研究代表者

西田 知訓  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 研究員 (10598436)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードpiRNA / トランスポゾン / 生殖細胞 / BmVasa / PIWIタンパク質
研究概要

piRNAは、生殖細胞を正常に保つために重要なトランスポゾン由来のRNAである。そのため、piRNAがどのような経路で生成されるのかを明らかにすることは、生殖細胞形成を解明するために重要である。カイコの生殖細胞由来である培養細胞BmN4を用いて解析を進めた。RNAi法を用いたpiRNA生合成経路のスクリーニングにより、ヘリカーゼドメインを有するBmVasaがカイコにおいてもpiRNA生合成経路に関与することが明らかになった。さらにBmVasaは、PIWIタンパク質であるSiwiと相互作用していることも明らかになった。しかしながら、もう一つのPIWIタンパク質であるBmAgo3とは相互作用はみられなかった。作製したBmVasa抗体を用いた免疫沈降実験により、この複合体にはトランスポゾン由来の長いセンス鎖RNAが含まれることが判明した。また、BmVasaノックダウン時に発現させたFlga-SiwiとFlag-BmAgo3へのloadingへの影響をみたところ、Flag-SiwiにloadされるpiRNAに影響は見られないが、Flag-BmAgo3にloadされるpiRNAが劇的に減少した。さらに、Siwi-piRNA複合体は、標的RNAを切断後、切断産物を解放せず保ったままであることを明らかにした。このSiwi-piRNA複合体にBmVasaを後から加えると切断産物が解放されることが判った。これらの結果からBmVasaは、第二次piRNA生合成経路でSiwiからBmAgo3へのpiRNAの受け渡しに機能していることが示唆された。

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

これまでの解析からカイコの第二次piRNA生合成経路において、BmVasaが機能していることが示唆される結果を得た。しかしながら、SiwiからBmAgo3へのpiRNAの受け渡しでVasaのヘリカーゼ活性が重要であるのかがまだ不明である。

今後の研究の推進方策

カイコpiRNA生合成経路の因子としてBmVasaを同定した。しかしながら、Vasaのヘリカーゼ活性が重要であるのかについてはまだ明らかになっていない。今後、Vasaのヘリカーゼ活性が重要であるのかを変異体を用いて解析を進めていく。また、piRNA生合成経路でどのような順序で複合体を形成し、piRNAを生成していくのかを解明していく。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2013 その他

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] カイコpiRNA生合成経路におけるBmQinの機能解析2013

    • 著者名/発表者名
      西田 知訓
    • 学会等名
      第15回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      ひめぎんホール(愛媛県)
    • 年月日
      20130724-20130726
  • [学会発表] BmVasa involve discharge of cleavage product from piRISC in silkworm piRNA biogenesis

    • 著者名/発表者名
      西田 知訓
    • 学会等名
      第14回 東京大学生命科学シンポジウム
    • 発表場所
      東京都

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公開日: 2015-05-28  

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