Investigation into the regulatory mechanism of RNA silencing activity by Argonaute Aggregation

Argonaute Aggregation 对 RNA 沉默活性的调控机制研究

• 批准号: 21J11218
• 负责人: 成田 晴香
• 金额: $ 0.96万
• 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: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J11218/
• 关键词: タンパク質凝集; アミロイド様凝集; プリオン様タンパク質; RNAサイレンシング

ショウジョウバエアルゴノート2（DmAgo2）は機能未知なN末端領域を持つ。本研究ではこれまでに本領域がアミロイド繊維へと凝集するプリオン様ドメインであることを実証し、N-terminal Argonaute Prion-like (NAP)ドメインと名付けた。本年度は、昨年度に蛍光顕微鏡観察によって明らかにしたNAPドメインの多様な凝集状態について、電子顕微鏡を用いてより詳細な構造を明らかにした。その結果、繊維状凝集体は一般的なアミロイド繊維よりも太い幅を持つこと、蛍光顕微鏡で観察されていたフラクタル様凝集体を構成する最小単位である顆粒状凝集体は、より小さい顆粒から成るフラクタル様の形態であることを明らかにした。本研究成果を国際科学雑誌「BMC Biology」に投稿し、受理された。さらに、NAPドメインは植物アルゴノートにも広く保存されていること見出した。本年度は、実際にN末端の凝集を確認したシロイヌナズナアルゴノート１（AtAgo1）のN末端変異シロイヌナズナ個体を作出した。上記変異体を用いて、RNAシーケンシング法によりAtAgo1の遺伝子発現調節活性を評価したところ、凝集能の欠損は全体的な遺伝子発現に大きな影響を及ぼさないことが示唆された。しかしながら、変異個体の表現型を観察したところ、凝集能の欠損は初期の苗において軽微な成長遅延を引き起こし、本表現型は凝集能を保持した変異体において回復した。したがって、NAPドメインの凝集は苗の成長に関与することが示唆された。そこで、本成長遅延を引き起こす分子メカニズムを明らかにするために、凝集能欠損変異体の発現変動遺伝子に着目したところ、核内外ともに野生型AtAgo1の標的ではない遺伝子が検出された。本結果から、AtAgo1のN末端の凝集は一部の小分子RNAの選択性に関与していることが示唆された。

Shoujo Baairgonort 2（DMAGO2）具有未知的N末端区域。在这项研究中，它证明了原始区域是一个类似蛋白酶的域，汇总成淀粉样蛋白纤维，并被命名为N端Argonaute Prion样（NAP）结构域。今年，使用电子显微镜在去年通过荧光显微镜观察所揭示的NAP结构域的不同聚集揭示了一个更详细的结构。结果，像一般淀粉样蛋白纤维相比，纤维样的宽度较厚，而颗粒片段浓度是构成用荧光显微镜观察到的分形骨料的最小单位，由较小的颗粒组成揭示这是一种分形的形式。这项研究的结果发布在国际科学杂志的“ BMC生物学”中，并被接受。此外，他发现NAP域被广泛存储在植物algonuts中。在这个财政年度，我们创建了Sirinazuna Algonort 1（Atago1）的单个N末端转化cilinazunazuna，实际上证实了N端的聚集。使用上述变体，RNA测序方法评估了Atago1基因表达调节活性，即聚集的不足对总体基因表达没有显着影响。但是，观察突变个体的表达类型，聚集的不足导致早期幼苗的较小生长延迟，而这种表达类型在维持聚集的突变体中恢复。因此，有人提出，NAP结构域的聚集将与幼苗的生长有关。为了阐明导致这种生长延迟的分子机制，重点是骨料缺陷型灾难的表达波动基因，在细胞核和核外部都检测到非目标的基因。该结果表明，Atago1的N末端的聚集物参与选择一些小分子RNA。