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

• 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

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 molecule Rnas であるpiRNA を and トラ スポゾ スポゾ スポゾ を を を inhibit <s:1> reproduction ゲノム and maintain を quality う. シ ョ ウ ジ ョ ウ バ エ で は, former piRNA 駆 が ミ ト コ ン ド リ ア on の ヌ ク レ ア ー ゼ に よ り cut さ れ る こ と で piRNA が biosynthesis さ れ る (piRNA mature). When こ の, former piRNA 駆 の ミ ト コ ン ド リ ア 繋 leave を bear う foot field タ ン パ ク qualitative と し て, Gasz/Daed ヘ テ ロ complex が know ら れ る. し か し, そ の function へ の understand は piRNA 駆 body before 繋 stay に ま っ て お り, piRNA mature に お け る detailed cut は な service not interpret で あ る. This study で は, Gasz/Daed が "ヘ テ ロ complex" を る point に with mesh し, struck の function を interpret す る こ と で, piRNA mature へ の さ ら な る understand に 繋 げ る こ と を purpose と し て い る. The objective of った is to achieve ため, and the main focus of the に Daedに for this year is を. The analysis of を rows った. こ れ ま で に, Daed の ド メ イ ン owe loss - variant 発 now に piRNA が elongation す る と い う phenotype を shows し て い る. そ こ で, そ の メ カ ニ ズ ム の interpret の た め, (1) elongation し た piRNA の column analysis, (2) wild type Daed お よ び Daed - の allograft の interaction factors for comparison, (3) on the former piRNA 駆 の RNA ヘ リ カ ー ゼ Armi と Daed の line of biochemistry analytic を っ た. (1) で は, Daed - variant 発 now の piRNA の ラ イ ブ ラ リ ー の match column line analytical を い, elongation し た piRNA で は 駆 body before cut off position が obscene に mobile し て い る こ と を Ming ら か に し た. そ の reason を agent る た め, (2) で は, Daed variations with よ り も wild-type Daed し に く more interaction, piRNA 経 road で の function が unknown で あ る 8 つ の タ ン パ ク qualitative を when the ド メ イ ン の alternate interaction factor と し て し, selected ノ ッ ク ダ ウ ン を line っ た. Phenotypic analysis of <s:1> results, ずれ ずれ factors, <s:1> piRNA biosynthesis へ influences な な った った. One party, and (3) で は, Daed - variants 発 now に Armi の ミ ト コ ン ド リ ア 繋 leave が weak く な る こ と を see し, Daed と Armi と の interaction が piRNA long の suppression に send す る こ と が sucking in さ れ た.

项目成果

Analysis of molecular contribution of mitochondrial scaffold protein to piRISC maturation

线粒体支架蛋白对 piRISC 成熟的分子贡献分析

• 发表时间: 2023
• 作者: Yuica Koga;Mayu Negishi;Shigeki Hirakata;Mikiko C. Siomi
• 通讯作者: Mikiko C. Siomi

Analysis of pre-piRNA mitochondria tethering mechanism by heteromeric scaffold protein

异聚支架蛋白分析 pre-piRNA 线粒体束缚机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 古賀結花;根岸茉由;平形樹生;塩見美喜子
• 通讯作者: 塩見美喜子

ミトコンドリア上足場タンパク質Gasz/Daedヘテロ複合体のpiRISC成熟化への寄与の解析

线粒体支架蛋白 Gasz/Daed 异质复合物对 piRISC 成熟的贡献分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 古賀結花;根岸茉由;藤澤達也;平形樹生;塩見美喜子
• 通讯作者: 塩見美喜子

Analysis of the mechanism underlying Piwi-piRISC production via phasing in Drosophila ovarian somatic cells

通过果蝇卵巢体细胞定相产生 Piwi-piRISC 的机制分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Yuica Koga;Mayu Negishi;Shigeki Hirakata;Mikiko C. Siomi
• 通讯作者: Mikiko C. Siomi

フランス国立科学研究センター(フランス)

法国国家科学研究中心（法国）