Epigenetic regulation of transposable elements leading to sterility phenotype

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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。