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2019 Fiscal Year Annual Research Report

持続感染性RNAウイルスを用いたpiRNAによる非自己認識システムの解明

Research Project

Project/Area Number 17J02408
Research InstitutionUtsunomiya University

Principal Investigator

庄司 佳祐  宇都宮大学, 農学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2020-03-31
KeywordspiRNA / Zucchini / silkworm / BmN4
Outline of Annual Research Achievements

(1) piRNAの基礎情報収集:piRNA経路関連因子の機能解析
複数のpiRNA経路関連遺伝子がBmLV piRNAの産生に関与することが判明している。そこで、piRNA経路関連分子の研究では、ウイルス由来のpiRNA産生に関与する分子であるZucchini (zuc)の詳細な機能解析を行った。これまで、Zucによるpre-piRNAの産生に際しては、Uの一塩基前を切断すると考えられていた。本研究では、Zucが切断する領域をランダムな配列にして、数万通りあるそれらの配列を解析することで、Zucがどのような配列を好んで切断するのかを調査した。その結果、Zucの切断の際には、これまで知られていた切断箇所の1塩基後のUだけではなく、特定の位置に、これまで知られていなかったいくつかの塩基の好みが存在することが判明した。さらに詳細な解析から、好みの塩基が特定の位置に存在するか否かが、PIWIタンパク質およびZucの2つの様式のいずれで切断されやすいかを決めていることが判明した。これらの内容に、前年度までの内容を含めたものをNature誌において発表した。
(2)ウイルス感染時に産生されるpiRNAの詳細な配列解析
前年度までの研究で、ウイルスに由来するpiRNAには配列上の特徴が存在することが判明していた。上記のZucの機能解析によって判明したZucの切断モチーフと、ウイルスpiRNAの配列上の特徴を比較したところ、その特徴が合致することが判明した。このことは、ウイルスpiRNAの産生がZucに依存した経路によっていることを示唆する。上記の研究と合わせて、普通のpiRNAとは違う、ウイルスに由来するpiRNAがどのようにできるのか、と言う問いに対して、解答を用意することに成功した。前年度までの解析を合わせて、これらの内容は現在論文作成中である。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (9 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Zucchini consensus motifs determine the mechanism of pre-piRNA production2020

    • Author(s)
      Izumi Natsuko、Shoji Keisuke、Suzuki Yutaka、Katsuma Susumu、Tomari Yukihide
    • Journal Title

      Nature

      Volume: 578 Pages: 311~316

    • DOI

      10.1038/s41586-020-1966-9

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] カイコ個体と培養細胞のゲノム比較から判明したpiRNA産生の条件2020

    • Author(s)
      庄司佳祐、泊幸秀
    • Organizer
      日本蚕糸学会第90回蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
  • [Presentation] Bombyx mori latent virus持続感染細胞におけるBombyx mori fasciclin1上流領域の解析2020

    • Author(s)
      酒井大吉、庄司佳祐、勝間進、岩永将司
    • Organizer
      日本蚕糸学会第90回蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
  • [Presentation] piRNAはどのようにつくられるのか? Zucchini(ズッキーニ)によるRNA切断ルールの解明2020

    • Author(s)
      庄司佳祐
    • Organizer
      日本蚕糸学会第90回蚕糸・昆虫機能利用学術講演会
    • Invited
  • [Presentation] カイコpiRNAの3′末端形成機構に関するBioinfomatics解析2019

    • Author(s)
      庄司 佳祐、泉 奈津子、泊 幸秀
    • Organizer
      第21回 日本RNA学会年会
  • [Presentation] In vitro analysis of BmZuc cleavage-mediated pre-piRNA generation in silkworms.2019

    • Author(s)
      Natsuko Izumi, Keisuke Shoji, Yukihide Tomari
    • Organizer
      第21回 日本RNA学会年会
  • [Presentation] カイコpiRNAの3'末端形成機構に関するBioinformatics解析2019

    • Author(s)
      庄司 佳祐、泉 奈津子、泊 幸秀
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
  • [Remarks] Zucchini(ズッキーニ)論文の日本語プレスリリース

    • URL

      http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/pressrelease/200130/

  • [Remarks] Zucchini(ズッキーニ)論文の英語プレスリリース

    • URL

      https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00087.html

URL: 

Published: 2021-01-27  

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