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ヘテロ二量体タンパク質が生み出す「方向性」のpiRNA成熟化機構への寄与の解明

阐明异二聚体蛋白产生的“方向”对piRNA成熟机制的贡献

基本信息

批准号：
22KJ1122
负责人：
古賀結花
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1122/
关键词：
piRNA Daed Gasz ミトコンドリアヘテロ複合体 RNAサイレンシング

项目摘要

小分子RNAであるpiRNAは、トランスポゾンを抑制し生殖ゲノムの品質維持を担う。ショウジョウバエでは、piRNA前駆体がミトコンドリア上のヌクレアーゼにより切断されることでpiRNAが生合成される（piRNA成熟化）。この時、piRNA前駆体のミトコンドリア繋留を担う足場タンパク質として、Gasz/Daedヘテロ複合体が知られる。しかし、その機能への理解はpiRNA前駆体繋留に留まっており、piRNA成熟化における詳細な役割は未解明である。本研究では、Gasz/Daedが「ヘテロ複合体」を作る点に着目し、両者の機能を解明することで、piRNA成熟化へのさらなる理解に繋げることを目的としている。この目的の達成のため、本年度はDaedに主眼を置き解析を行った。これまでに、Daedのドメイン欠損変異体発現時にpiRNAが伸長するという表現型を見出している。そこで、そのメカニズムの解明のため、(1)伸長したpiRNAの配列解析、(2)野生型DaedおよびDaed変異体の相互作用因子の網羅的比較、(3)piRNA前駆体上のRNAヘリカーゼArmiとDaedの生化学的解析を行った。(1)では、Daed変異体発現時のpiRNAのライブラリーの配列解析を行い、伸長したpiRNAでは前駆体切断位置が下流に移動していることを明らかにした。その原因を探るため、(2)では、Daed変異体よりも野生型Daedに多く相互作用し、piRNA経路での機能が未知である8つのタンパク質を当該ドメインの相互作用候補因子として選定し、ノックダウンを行った。表現型解析の結果、いずれの因子もpiRNA生合成へ影響しなかった。一方、(3)では、Daed変異体発現時にArmiのミトコンドリア繋留が弱くなることを見出し、DaedとArmiとの相互作用がpiRNA長の制御に寄与することが示唆された。

Small RNA molecules are responsible for inhibiting reproduction and maintaining quality. The piRNA precursor was cut off from the piRNA precursor and synthesized (piRNA maturation). When this happens, piRNA precursors are isolated from the genome, and Gasz/Daed complexes are identified. The understanding of piRNA precursors and piRNA maturation is still unclear. The purpose of this study is to clarify the role of Gasz/Daed in the understanding of piRNA maturation. This year's main goal is to achieve the goal of the year. The expression pattern of piRNA was found in the middle of the genome. (1) Sequence analysis of elongated piRNA;(2) Comparison of interacting factors between wild-type Daed and Daed variants;(3) Biochemical analysis of RNA from piRNA precursors. (1)The sequence analysis of piRNA was carried out in the middle of the day, and the position of the previous body was moved in the middle of the day. (2) The interaction between wild type Daed and wild type Daed is unknown, and the function of piRNA pathway is unknown. When the interaction candidate factor of this pathway is selected, the interaction candidate factor of piRNA pathway is selected. The results of phenotypic analysis show that the factors affecting RNA synthesis are closely related. One side,(3), Daed, Daed,