Investigation into the regulatory mechanism of RNA silencing activity by Argonaute Aggregation

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ショウジョウバエアルゴノート2（DmAgo2）は機能未知なN末端領域を持つ。本研究ではこれまでに本領域がアミロイド繊維へと凝集するプリオン様ドメインであることを実証し、N-terminal Argonaute Prion-like (NAP)ドメインと名付けた。本年度は、昨年度に蛍光顕微鏡観察によって明らかにしたNAPドメインの多様な凝集状態について、電子顕微鏡を用いてより詳細な構造を明らかにした。その結果、繊維状凝集体は一般的なアミロイド繊維よりも太い幅を持つこと、蛍光顕微鏡で観察されていたフラクタル様凝集体を構成する最小単位である顆粒状凝集体は、より小さい顆粒から成るフラクタル様の形態であることを明らかにした。本研究成果を国際科学雑誌「BMC Biology」に投稿し、受理された。さらに、NAPドメインは植物アルゴノートにも広く保存されていること見出した。本年度は、実際にN末端の凝集を確認したシロイヌナズナアルゴノート１（AtAgo1）のN末端変異シロイヌナズナ個体を作出した。上記変異体を用いて、RNAシーケンシング法によりAtAgo1の遺伝子発現調節活性を評価したところ、凝集能の欠損は全体的な遺伝子発現に大きな影響を及ぼさないことが示唆された。しかしながら、変異個体の表現型を観察したところ、凝集能の欠損は初期の苗において軽微な成長遅延を引き起こし、本表現型は凝集能を保持した変異体において回復した。したがって、NAPドメインの凝集は苗の成長に関与することが示唆された。そこで、本成長遅延を引き起こす分子メカニズムを明らかにするために、凝集能欠損変異体の発現変動遺伝子に着目したところ、核内外ともに野生型AtAgo1の標的ではない遺伝子が検出された。本結果から、AtAgo1のN末端の凝集は一部の小分子RNAの選択性に関与していることが示唆された。