マウスPiwiファミリーを介したRNAiカスケードとレトロトランスポゾンの活性化

通过小鼠 Piwi 家族进行 RNAi 级联和逆转录转座子激活

基本信息

批准号：
17026024
负责人：
宮川さとみ
金额：
$ 3.58万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17026024/
关键词：
Piwi RNAi 精子形成レトロトランスポゾン DNAメチル化

项目摘要

PiwiファミリーはRNAiに重要な役割を果たしているタンパク質群である。我々はこのファミリーに属するマウスの遺伝子、Mili(Miwi like)を単離し、MILIノックアウト(MILI-KO)マウスを作製した。その結果、雄マウスでは生後10日前後から精子形成に異常が認められ、減数分裂中期以降の生殖細胞は全く形成されていなかった。このMILI-KOマウスの精巣では、レトロトランスポゾンIAPやLine1の転写産物が増加していた。これらのレトロトランスポゾンは、通常はプロモーター領域のCpGがメチル化されているために発現が抑制されていることが知られているが、MILI-KOマウスの精巣では、精子形成過程の非常に早い段階から、これらのレトロトランスポゾンのCpGメチル化の低下が観察された。この結果は、MILI-KOはレトロトランスポゾンゲノムにおけるメチル化の成立(de novoメチル化)に重要な役割をはたしていることを示唆している。また、抗MILI抗体による胎仔精巣抽出液の免疫沈降を行ったところ、26-28塩基のsmall RNA(piRNA ; Piwi interacting RNA)がMILIと結合することを見出した。さらにその中に、レトロトランスポゾンに対する配列も含まれていることが明らかとなった。また、MILI-KOマウスの胎仔精巣中には、これらのpiRNAは存在していないことも見出した。以上の結果は、MILIがpiRNAの形成過程、もしくは安定性にかかわっていることを示しており、また、DNAのメチル化には、塩基特異性が存在することから、MILIに結合するpiRNAが、何らかの分子機構を介して、ゲノム上のde novoメチル化の位置を決めるガイドとして、機能しているものと考えられる。

Piwi 家族是一组在 RNAi 中发挥重要作用的蛋白质。我们分离出属于该家族的小鼠基因Mili（Miwi like）并创建了MILI基因敲除（MILI-KO）小鼠。结果，雄性小鼠在出生后10天左右就观察到精子发生异常，减数分裂中期后没有生殖细胞形成。在这些 MILI-KO 小鼠的睾丸中，逆转录转座子 IAP 和 Line1 的转录本增加。已知这些逆转录转座子的表达通常由于启动子区域的CpG甲基化而受到抑制，但在MILI-KO小鼠的睾丸中，这些逆转录转座子的表达在精子发生过程的极早期阶段被抑制而减少。观察到这些逆转录转座子的 CpG 甲基化。该结果表明MILI-KO在反转录转座子基因组中建立甲基化（从头甲基化）中发挥重要作用。此外，当我们使用抗 MILI 抗体对胎儿睾丸提取物进行免疫沉淀时，我们发现 26-28 碱基小 RNA（piRNA；Piwi 相互作用 RNA）与 MILI 结合。此外，已经表明这包括反转录转座子的序列。我们还发现 MILI-KO 小鼠的胎儿睾丸中不存在这些 piRNA。上述结果表明，MILI参与了piRNA的形成过程或稳定性，并且由于DNA甲基化存在碱基特异性，因此与MILI结合的piRNA被认为具有指导确定从头甲基化位置的功能。基因组通过某种分子机制。