Analysis of vesicular traffic involving systemic RNAi

涉及系统 RNAi 的囊泡交通分析

基本信息

批准号：
20H03422
负责人：
三谷昌平
金额：
$ 10.32万
依托单位：
Tokyo Women's Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、RNA干渉(RNAi)が細胞間で伝播する現象に焦点を当て、それに関わる小胞輸送分子の機能解析を行う。線虫で最初に見つかった全身性RNAi(ある組織でRNAiが起こると別の組織に同様の効果が伝播すること)の分子細胞メカニズムとその生理学的意義の解明を目指している。dsRNAのような生体高分子の開口分泌とエンドサイトーシスに依存する可能性が高い。我々はこの現象に関与する新たな分子を多数発見しているが、その中で亜鉛トランスポーターとRab GAPタンパク質に焦点を当てて、線虫遺伝学を利用して作用メカニズム解析をしている。(テーマ1) 亜鉛トランスポーター変異体がEri表現型(RNAi増強)を呈することから、亜鉛による制御を受ける分子でどのような表現型を持つかを調べた。培地への亜鉛の添加により、RNAi効果は減弱し、他のイオン（カルシウム、マグネシウム、マンガン、鉄）では抑制効果は見られず、亜鉛に特異的であった。(テーマ2) 我々は、順遺伝学スクリーニングで全身性RNAiが減弱する分子を見出した。そのうちの１つは、TBC-3（Rab GAP活性を持つ）であり、別の新規分子(線虫特異的なタンパク質をコード)をREXD-1と名付けた。これらの変異体では、腸管からのdsRNAの放出が低下するが、他の組織でのdsRNAの取り込みは正常である。卵細胞への卵黄の取り込みも正常に行われることから、腸管からの卵黄タンパク質の放出は正常であることが分かった。神経伝達物質の放出が正常である(運動などが正常に起こる)など、機能としては、dsRNAの分泌に特化していることが示された。Rexd-1、tbc-3、sid-5（既報の腸管からの分泌に関与する分子）の三重変異体では、全身性RNAiが全く起こらなくなることから、３種類の経路が冗長的に働いてdsRNAの放出に関与していることが解明された。

这项研究的重点是在细胞之间传播RNA干扰（RNAi）的现象，并分析了所涉及的囊泡转运分子的功能分析。我们旨在阐明在线虫中首次发现的全身RNAi的分子细胞机制（其中RNAi发生在一个组织中会引起与其他组织相似的作用）及其生理意义。它可能取决于生物聚合物（例如DSRNA）的开放分泌和内吞作用。我们发现了这种现象中涉及的许多新分子，重点是锌转运蛋白和RAB间隙蛋白，并使用线虫遗传学来分析作用机理。（主题1）由于锌转运蛋白突变体表现出ERI表型（RNAi增强），因此我们研究了它们在锌控制的分子中具有哪些表型。在培养基中添加锌会减弱RNAi效应，并且在其他离子（钙，镁，锰，铁）中未发现抑制作用，并且特异性针对锌。（主题2）我们发现在正向遗传筛查中减弱了全身RNAi的分子。其中一个是TBC-3（具有RAB间隙活性），另一个新型分子（编码线虫特异性蛋白）命名为REXD-1。这些突变体减少了dsRNA从肠道中的释放，但在其他组织中dsRNA的摄取正常。由于蛋黄摄取对卵细胞的摄取也正常进行，因此发现蛋黄蛋白从肠道中释放出正常。已经表明，它专门用于DSRNA分泌，例如神经递质的正常释放（作用和其他因素正常发生）。在REXD-1，TBC-3和SID-5的三重突变体（参与肠道分泌的分子）中，全身RNAi被完全消除，并且已经揭示了三种途径在DSRNA释放中有冗余。