グアニン四重鎖によるレトロトランスポゾン転移制御メカニズムの解明

鸟嘌呤四链体逆转录转座子转座控制机制的阐明

• 批准号: 22K19297
• 负责人: 塩田 倫史
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Kumamoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19297/
• 关键词: グアニン四重鎖; 脳機能; ヘテロクロマチン; 神経疾患; レトロトランスポゾン; 進化; 病態

ヒトゲノムは半分ほどが「トランスポゾン(転移因子)」と呼ばれるゲノム内を動くことができる塩基配列で占められており、ゲノム構造の多様性と生物進化に大きな影響を与えている。中でもレトロトランスポゾン LINE-1 (Long Interspersed Nucleotide Element-1) は、自身の配列にコードされたタンパク質を使用して、自身のコピー配列を合成し、新たなゲノム領域に「転移する(増える)」ことができる唯一の自立型トランスポゾンである。興味深いことに、この「LINE-1 転移」は脳の神経前駆細胞で高頻度に観察されており、「脳の多様性(個性)」と「神経障害」の機能的二面性を生み出している可能性が指摘されている。しかしながら、 LINE-1 の転移メカニズムと神経機能の関連性は未解明である。本研究は、生物進化の原動力のひとつである転移因子「LINE-1」が引き起こす「脳の多様性」と「神経障害」の機能的二面性に着目し、その ON-OFF スイッチを核酸高次構造である「グアニン四重鎖（G4）構造」が担うことを実証する萌芽的研究である。

大约一半的人基因组被称为“转座子”的核苷酸序列占据，该序列可以在基因组中移动，这对基因组结构和生物进化的多样性产生了重大影响。其中，逆转座子线Line-1（长长的核苷酸元素1）是唯一可以使用以自己的序列编码的蛋白质来合成其自身拷贝序列和“转移（增加）”到新基因组区域的蛋白质。有趣的是，在大脑中的神经祖细胞中经常观察到这种“ 1行转移”，并且已经指出，它可能会产生“大脑多样性（人格）和“神经病”的功能双重性。然而，线1转移机理与神经功能之间的关系尚不清楚。这项研究的重点是由转移因子线路1（生物进化的驱动力之一）引起的大脑多样性和神经系统疾病的功能二元性，并证明了开关开关是鸟嘌呤四连杆（G4）结构，即高阶核酸结构。

项目成果

グアニン四重鎖の神経生物学的機能の解明を目指して

旨在阐明鸟嘌呤四链体的神经生物学功能

• 发表时间: 2022
• 作者: 塩田倫史

神経疾患におけるグアニン四重鎖の細胞内機能

鸟嘌呤四链体在神经系统疾病中的细胞内功能

• 发表时间: 2022
• 作者: 印藤寛二;深谷圭介;占部大介;塩田倫史
• 通讯作者: 塩田倫史