最近の研究成果

生殖細胞のゲノムを守る小さなRNA が成熟するしくみを解明
~小さなRNA を成熟させるRNA 分解酵素「Trimmer」の同定~

泉 奈津子、泊 幸秀(RNA 機能研究分野)
Cell(米国東部時間2 月25 日、日本時間2 月26 日)

発表概要

ヒトを含む生物には、ゲノム上を自由に移動できるトランスポゾンとよばれるゲノム配列が存在します。トランスポゾンが無秩序に移動すると、生物の遺伝情報を破壊する可能性があり、特に次世代の種となる生殖細胞では、その移動を抑えることは極めて重要です。近年、piRNA(PIWI-interacting RNA)と呼ばれる小さなRNA が動物の生殖細胞に発現し、生殖細胞でのトランスポゾンの活性抑制に中心的な役割を担っていることが明らかになってきました。piRNA は、前駆体RNA がPIWI と呼ばれるタンパク質に取り込まれた後、その末端が「Trimmer(トリマー)」と呼ばれるタンパク質に削り込まれることで成熟型になると考えられています(図1)。「Trimmer(トリマー)」の存在は長い間予想され、世界中で探索されてきましたが、未だに見つかっていませんでした。

今回、東京大学分子細胞生物学研究所の泉 奈津子助教と泊 幸秀教授らの研究グループは、piRNA を発現するカイコの卵巣に由来する細胞を用いた生化学的な解析から、カイコのTrimmer を同定することに成功しました。興味深いことにTrimmer は単独では機能できず、別のタンパク質(Papi)と協力して、piRNA 前駆体の末端を削り込んでいることがわかりました。さらにTrimmer とPapi によりpiRNA が成熟化することが、piRNA が機能を発揮する上で重要であることを見出しました。

本研究結果は、piRNA が前駆体から成熟するしくみとその重要性を明らかにしたものであり、生殖細胞ゲノムを守るpiRNA の生成メカニズムの理解を大きく前進させる成果といえます。

雑誌名等

雑誌名: Cell(2016 年2 月25 日号 掲載予定)
論文タイトル: Identification and functional analysis of the pre-piRNA 3′ Trimmer in silkworms
著者: Natsuko Izumi, Keisuke Shoji, Yuriko Sakaguchi, Shozo Honda, Yohei Kirino, Tsutomu Suzuki, Susumu Katsuma, Yukihide Tomari*
DOI番号: 10.1016/j.cell.2016.01.008

問い合わせ先

東京大学 分子細胞生物学研究所
教授 泊 幸秀 (とまり ゆきひで)