A novel gene expression control system based on the prokaryotic Argonaute

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RNA干渉（RNA interference）は、小分子RNAをガイド鎖として、その塩基配列特異的に標的RNAを分解するメカニズムである。このRNA干渉は、真核細胞に特有の機構であり、Argonauteタンパク質がその作用機序の中枢を担っている。一方、原核生物にもArgonauteは存在することが知られているが、その機能は未解明のままであった。研究代表者らは、X線結晶構造解析と生化学的解析により、光合成細菌Rhodobacter sphaeroidesのArgonaute（RsAgo）が、小分子RNAをガイド鎖として、その相補的な塩基配列を持つDNAと結合することでDNA interferenceに関与することを世界に先駆けて明らかにした。しかし、このシステムの詳細は、まだ明らかになっていない。我々は、RsAgoの外来DNAの感染抑制機能を明らかにするために、Agoが発現していない大腸菌の細胞にRsAgoを発現させ、バクテリオファージを感染させる実験を行った。Tファージシリーズは、RsAgoの発現により感染効率が上昇した。一方で、λファージでは、RsAgoの発現により感染が抑制された。Argonauteタンパク質は、真核生物ではウイルス感染抑制などからの生体防御機構として機能していることから、原核生物でも類似の機能が予想されている。したがって、原核型Argonauteも外来遺伝子に対する防御機構としてはたらくと予想していたが、RsAgoは2種類のファージ感染に対して、対照的な機能を有することが示された。今後、各々の機能におけるRsAgoの役割を明らかにしていく予定である。