Epigenetic regulation of transposable elements leading to sterility phenotype

转座因子的表观遗传调控导致不育表型

• 批准号: 22H02547
• 负责人: 岩崎 由香
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Institute of Physical and Chemical Research (2023)Keio University (2022)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02547/
• 关键词: トランスポゾン; 非コードRNA; ヘテロクロマチン; 核内構造; 発生不全; エピゲノム制御; 不妊; ゲノム構造; 転写制御; 小分子RNA

本研究では、トランスポゾンの脱抑制に伴い引き起こされる不妊の表現型を統一的に説明するメカニズムの解明を目指している。本年度は、ショウジョウバエ並びに哺乳類におけるトランスポゾン発現上昇に伴う不妊を対象に解析を進めた。まず、ショウジョウバエに関しては、テロメアを構成するトランスポゾンであるHet-Aの発現脱抑制が不妊の表現型につながることを新たに見出した（Takeuchi et al., 2022）。これは、濾胞細胞におけるHet-A発現上昇が引き起こす排卵不全が不妊の大きな原因となっていることを見出した。その一方でRNA-seq等の解析から、排卵を抑制する明確な原因遺伝子を同定することはできず、Het-Aの発現上昇がなぜ排卵不全につながるかは今後の研究課題である。哺乳類については、2021年にpiRNAの機能不全がマウス以外の哺乳類雌の不妊を引き起こすことを世界に先駆けて報告した（Hasuwa et al., 2021）。一方で、不妊の表現型を引き起こす分子メカニズムの解析は困難である。そこで今年度は、哺乳類におけるpiRNAの制御機構を明らかにするための培養細胞実験系の構築をすすめた。具体的には、非生殖組織由来の培養細胞を用いて、(1)人工的にPIWI-piRNA転写制御マシナリーをレポーター上にリクルートすることで抑制を再構成する実験系を構築した。この実験系を用いることで、トランスポゾン上に構築されるヘテロクロマチン構造の詳細を理解し、ゲノムワイドな解析と併せてトランスポゾンが引き起こすゲノム上の変化の何が不妊の表現型を引き起こすかを明らかにしていきたい。

This study で は, ト ラ ン ス ポ ゾ ン の derepression に with い lead き up こ さ れ る don't stretch marks の phenotype を unified に illustrates す る メ カ ニ ズ ム の interpret を refers し て い る. This year は, シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ and び に mammals に お け る ト ラ ン ス ポ ゾ ン 発 now rising に with う are not perfect を as analytical を に seaborne into め た. ま ず, シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ に masato し て は, テ ロ メ ア を constitute す る ト ラ ン ス ポ ゾ ン で あ る Het - A の 発 now derepression が don't stretch marks の phenotype に つ な が る こ と を new た に shows し た (Takeuchi et al., 2022). こ れ は, follicular cells に お け る Het - A 発 now rising が lead き up こ す incomplete ovulation が stretch marks の big き な reason と な っ て い る こ と を shows し た. そ の side で の analytical techniques, such as RNA - seq か ら, ovulation を suppression す る clear cause of な survived 伝 を with fixed す る こ と は で き ず, Het - A の 発 now rising が な ぜ ovulation is not complete に つ な が る か は の research topics in the future で あ る. Mammals に つ い て は, 2021 に piRNA の insufficiency が マ ウ ス の mammals than female の is not a perfect を lead き up こ す こ と を world に 駆 first け て report し た (Hasuwa et al., 2021). One party で, the uninduced <s:1> phenotype を leads to す, す molecules メカニズム, <s:1> analysis す is difficult である. そ こ で our は, mammals に お け る piRNA の system of the royal institution を Ming ら か に す る た め の culture cell be 験 is の build を す す め た. Specific に は, non-reproductive tissue origin の culture cells を using い て, (1) artificial に PIWI - piRNA planning write suppression マ シ ナ リ ー を レ ポ ー タ ー on に リ ク ル ー ト す る こ と で inhibit を reconstitution す る be 験 department を build し た. を こ の be 験 department with い る こ と で, ト ラ ン ス ポ ゾ ン に on constructing さ れ る ヘ テ ロ ク ロ マ チ ン tectonic の を detailed understanding し, ゲ ノ ム ワ イ ド な parsing と and せ て ト ラ ン ス ポ ゾ ン が lead き up こ す ゲ ノ ム の on - turn の が does not stretch marks の phenotype を lead き up こ す か を Ming ら か に し て い き た い.

项目成果

Co-transcriptional silencing and heterochromatin formation by nuclear PIWI-piRNA complex

核 PIWI-piRNA 复合物的共转录沉默和异染色质形成

• 发表时间: 2022
• 作者: Mishima Yuichiro;Han Peixun;Ishibashi Kota;Kimura Seisuke;Iwasaki Shintaro;Yuka W. Iwasaki
• 通讯作者: Yuka W. Iwasaki

Understanding and reconstructing small RNA-mediated heterochromatin formation

理解和重建小RNA介导的异染色质形成

• 发表时间: 2022
• 作者: Takumi Tomohiro;Akira Fukao;Mari Takahashi;Yoshinori Funakami;Kodai Machida;Hiroaki Imataka;Kent E. Duncan;Takuhiro Ito;Toshinobu Fujiwara;岩崎由香
• 通讯作者: 岩崎由香

Generation of Stable Drosophila Ovarian Somatic Cell Lines Using the piggyBac System

使用piggyBac系统生成稳定的果蝇卵巢体细胞系

• DOI: 10.1007/978-1-0716-2380-0_9
• 发表时间: 2022
• 期刊: Methods in Molecular Biology
• 作者: Takeuchi Chikara;Murano Kensaku;Ishikawa Mitsuru;Okano Hideyuki;Iwasaki Yuka W.
• 通讯作者: Iwasaki Yuka W.

小分子 RNA による ヘテロクロマチン形成を介した転写制御

小RNA通过异染色质形成进行转录调控

• 发表时间: 2023
• 作者: Tomohiro Yamazaki;Tetsuya Yamamoto;Hyura Yoshino;Hiro Takakuwa;Sylvie Souquere;Wakana Isshiki;Mizuki Iwata;Rie Doi;Shinichi Nakagawa;Gerard Pierron;Tetsuro Hirose;岩崎由香
• 通讯作者: 岩崎由香