Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

RNAサイレンシング / miRNA / 細胞内温度 / 熱力学的安定性

ショウジョウバエ・ヒト・ニワトリ細胞を用いて、 RNAサイレンシング効果のレポーター解析を行った。生育温度が低いショウジョウバエで最も強い活性が見られたため、生育温度に依存してRNAサイレンシング活性が異なる可能性が強く示唆された。また、細胞内の温度分布に依存した影響を明らかにするため、Argonauteタンパク質に各細胞内小器官のセンサーシグナルをつけたコンストラクトを作製した。microRNAの生合成過程において、二次構造が温度の影響をうけるかをノーザンブロットで検出中である。さらに、2本鎖RNAのセンサータンパク質R2D2とTRBPの温度依存的２本鎖RNA結合力を検討している。

植物分子機能 / 発現制御 / small RNA / RNAサイレンシング / 植物ウイルス / Pボディー / 細胞質顆粒 / AGOタンパク質 / miRNA / ARGONAUTEタンパク質 / Processing body / RISC / SGS3/RDR6 body / ウイルス / tasiRNA / P-body / RNA移動 / ゲノム / RNA / ストレス

植物の発生、環境応答に大きな寄与が示されている小分子RNAの機能発現を、関与するタンパク質性因子に注目した形で発現部位、局在、相互作用、動きについての解析をおこなった。miRNA,siRNAさらに植物固有に見られるtasiRNAの生合成、機能発現部位についての基本情報を得ること、さらに今後につながる研究材料の構築をすることができた。細胞質に小分子RNAによる機能発現の場として、Processing BodyとSGS3/RDR6 bodyを見いだした。

RNAi / Argonaute / small RNA / RNA silencing / rasiRNA / 生殖細胞 / ショウジョウバエ / FMR1 / Slicer / 精神遅滞 / RNA / 翻訳抑制 / P-body / microRNAs / 脆弱X症候群 / 遺伝性精神遅滞 / 機能性RNA / 翻訳制御 / miRNA / Dicer

申請者は、精神遅滞を最も高頻度に伴う遺伝性ヒト疾患である脆弱X症候群原因遺伝子FMR1の機能解析を続けてきた。その過程において、FMR1遺伝子が翻訳調節に関与するRNA結合蛋白質をコードすること、さらには、ショウジョウバエFMR1相同蛋白質がRNAi活性中心であるRISC複合体の構成因子Argonauteと結合する事を明らかにした。FMR1遺伝子の機能を探索する上で、RNAi経路に関する新知見を得ることは必須であると考え、RNAi機構分子メカニズムの解析を進めた。基盤(A)によってサポートされた3年間における成果は以下の通りである。ショウジョウバエで恒常的に発現するArgonaute蛋白質(AGO1とAGO2)がそれぞれsiRNA、miRNAと結合する事によって遺伝子発現抑制機構において標的RNA切断nuclease(Slicer)として働くことを分子レベルで明らかにした。ショウジョウバエ抽出液を用いて行うRNAiにはATPは不必要である事を明らかにした。AGO2がsiRNA duplexのunwinding因子であることを明らかにした(以上、Miyoshi et al. Genes ＆ Dev 2005)。生殖細胞特異的に発現するArgonauteの機能に関して研究をすすめ、Piwi、Aub、AGO3がrasiRNAと結合する事によってレトロトランスポゾンの遺伝子発現を抑えること、つまり「ゲノムの品質管理機構」に機能的に寄与することを明らかにした。これらArgonauteの機能が生殖細胞の維持・形成に必須であることが示唆された(Saito et al. Genes ＆ Dev 2006;Gunawardane et al. Science 2007)。ショウジョウバエrasiRNA生合成経路に関するモデルを提唱した(Gunawardane et al. Science 2007)。(成果抜粋)