イネの生殖細胞特異的に機能するARGONAUTEタンパク質の分子機構の解明

MEL1は、生殖細胞の発生や減数分裂に機能するArgonaute (AGO)遺伝子である。AGOはsmall RNAと結合し、サイレンシング経路に関与していることから、MEL1がsmall RNAと結合し、生殖細胞の発現制御系の中心で機能する可能性が高い。平成25年度は、MEL1の局在解析、及び、MEL1と結合するsmall RNA (MEL1-small RNA)の前駆体, 長鎖non-coding RNAの機能・制御機構解明を試みた。(1)イネ生殖細胞を用いたMEL1局在解析MEL1は、主に細胞質に局在し、減数分裂期レプトテン期に、一部のMEL1が核内に局在した。mell変異体のレプトテン期には、シナプトネマコンプレックスの構成因子, ZEP1の局在異常がみられた。MEL1が、核内で減数分裂の進行制御に関与している可能性が示唆された。(2)新規長鎖non-coding RNAの同定と機能解析RNA-sequenceにより、771種の新規長鎖non-coding RNAを同定した。さらに、これら長鎖non-coding RNAのイネ生殖における機能を明らかにするため、TOS17挿入変異体54系統の稔性評価、及び、RNAiによる抑制個体を4系統作出した。(3)長鎖non-coding RNA領域のDNAメチル化解析栄養成長期(葉)と生殖成長期(葯)を用いて、長鎖non-coding RNAの周辺領域のゲノムワイドなDNAメチル化解析を行った。本年度までに、シーケンシング、及び、イネゲノムへのマッピングを終了し、現在、2サンプル間における771カ所のDNAメチル化度合いを比較し、non-coding RNAの発現制御に関与する領域を探索している。

MEL1は、生殖細胞の発生や減数分裂に機能するArgonaute (AGO)遺伝子である。AGOはsmall RNAと結合し、サイレンシング経路に関与していることから、MEL1がsmall RNAと結合し、生殖細胞の発現制御系の中心で機能する可能性が高い。平成25年度は、MEL1の局在解析、及び、MEL1と結合するsmall RNA (MEL1-small RNA)の前駆体, 長鎖non-coding RNAの機能・制御機構解明を試みた。(1)イネ生殖細胞を用いたMEL1局在解析MEL1は、主に細胞質に局在し、減数分裂期レプトテン期に、一部のMEL1が核内に局在した。mell変異体のレプトテン期には、シナプトネマコンプレックスの構成因子, ZEP1の局在異常がみられた。MEL1が、核内で減数分裂の進行制御に関与している可能性が示唆された。(2)新規長鎖non-coding RNAの同定と機能解析RNA-sequenceにより、771種の新規長鎖non-coding RNAを同定した。さらに、これら長鎖non-coding RNAのイネ生殖における機能を明らかにするため、TOS17挿入変異体54系統の稔性評価、及び、RNAiによる抑制個体を4系統作出した。(3)長鎖non-coding RNA領域のDNAメチル化解析栄養成長期(葉)と生殖成長期(葯)を用いて、長鎖non-coding RNAの周辺領域のゲノムワイドなDNAメチル化解析を行った。本年度までに、シーケンシング、及び、イネゲノムへのマッピングを終了し、現在、2サンプル間における771カ所のDNAメチル化度合いを比較し、non-coding RNAの発現制御に関与する領域を探索している。