生殖組織特異的RNAヘリカーゼによるPIWIタンパク質の認識メカニズムの解明

阐明生殖组织特异性RNA解旋酶对PIWI蛋白的识别机制

• 批准号: 20K15726
• 负责人: 村上 僚
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K15726/
• 关键词: 小分子RNA; 生殖細胞; RNAヘリカーゼ; トランスポゾン; piRNA; Argonaute

本研究では、生殖組織特異的にトランスポゾンの発現を抑制するpiRNA経路に注目し、中核因子であるPIWIタンパク質と制御因子として機能するRNAヘリカーゼの分子複合体を単離・構造解析することで詳細な分子機構を解明することを目的とした。piRNA経路のモデル生物として用いられるカイコ生殖細胞では、Siwiと呼ばれるPIWIタンパク質がpiRNA前駆体と結合した後、段階的な成熟過程を経て30塩基程度のpiRNAと複合体を形成し、ホロ型となりトランスポゾンを認識することでその発現を抑制する。この過程において、アポ型のSiwiにはSpn-E、ホロ型のSiwiにはVasaと呼ばれるRNAヘリカーゼが結合する。Spn-E、Vasaは異なる状態のSiwiを認識し、前者は成熟化過程、後者は効率的なトランスポゾンの抑制に寄与している。しかしながらこれらのRNAヘリカーゼによるPIWIタンパク質の認識機構は不明であった。本研究では、これらの複合体の立体構造解析を行うため、高純度の各タンパク質を調製した。Spn-E, Vasaに関してはカイコ生殖細胞BmN4へ遺伝子導入を行い、より本来の立体構造に近い状態で精製を行った。また、ホロ型Siwiに関しては、BmN4細胞内で発現しているSiwiを抗体カラムを用いて特異的に抽出した。Vasaは細胞内でNuageと呼ばれる細胞内顆粒を形成することが知られており、精製したホロ型Siwi、VasaをRNA存在下で混合したところ、試験管内で顆粒を形成することが明らかになった。このことから、本研究で調製したホロ型Siwi, Vasaは生体内と同様に機能し、基礎的な顆粒形成に他の因子を必要としないことが示唆された。

This study focuses on the reproductive tissue-specific piRNA inhibitors and the nuclear factor PIWI PIWI quality. Control factor and function, RNA molecular complex, isolation and structure analysis, detailed molecular structure analysis, and purpose analysis. piRNA経路のモデルbiotic and として用いられるカイコgerm cell では、SiwiとHUばれるPIWIタンパク性がpiRNA pre-body and binding した, the stage-by-stage maturation process leads to the formation of piRNA complexes at the 30-base level. , ホロ type となりトランスポゾンをknow することでその発appear を suppress する.このPROCESS において, アポTYPE のSiwiにはSpn-E, ホロTYPE のSiwiにはVASAとHU ばれるRNA ヘリカーゼがcombination する. Spn-E, Vasa is a different state of knowledge, the former is a maturation process, and the latter is an efficient and effective control system.しかしながらこれらのRNAヘリカーゼによるPIWIタンパク性のcognitive agency はUnknown であった. In this study, we analyzed the three-dimensional structure of the complex and the high-purity materials were prepared. Spn-E, Vasa's original three-dimensional structure, close state, and refined state.また, ホロ type Siwi switch, and BmN4 intracellular で発appears しているSiwi を antibody カラムを uses いて specific に to extract the した. Vasa Intracellular Nuage, Intracellular Granules, Intracellular Granule Formation, Refined Intracellular Granules, Type S In the presence of iwi and Vasa RNA, the mixture is mixed and the particles are formed in the test tube.このことから、This study modulates したホロ type Siwi, Vasa is necessary for the same function in the body and for the formation of basic particles and other factors.