反復DNAのクロマチン構築に関与するRNA小分子の研究

参与重复DNA染色质组装的小RNA分子的研究

• 批准号: 17770149
• 负责人: 石井 浩二郎
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Kurume University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-17770149/
• 关键词: クロマチン; RNA干渉; 染色体構造; 反復DNA配列; siRNA; 分裂酵母; セントロメア; ノザンブロット

昨年までの解析により、分裂酵母セントロメアヘテロクロマチンの反復DNA領域から産出されているsiRNAは、その前駆体RNAにSIREという共通配列を有し、SIREが細胞内RNAi機構によるsiRNA産生に積極的に可能性が提示されていた。本年度はそのsiRNA産生誘導の分子機構の解明を試みた。まず、SIREによる前駆体RNAのsiRNA代謝はSIREの上流部分のRNAに限定されることをより詳細に示した。次に、SIREによるsiRNA産生の特異性を調べる目的で他のセントロメアDNA由来siRNAの鋳型配列との活性比較を行い、SIRE以外のsiRNA鋳型配列にも異所的なsiRNAを誘導する能力があることを示した。その活性は、容易に誘導siRNAが検出できる1000塩基前後の長さを用いた場合には両者とも同等の力価を示したが、セントロメア反復DNAに見られる本来の長さである376塩基での活性を測定したところ、力価自体は明らかに下がるが両者の能力の間に明確な違いがあることを、二つの異なるコンストラクト条件下で同様に検出した。SIREは特異的に新規siRNAを自律的に誘導する能力があるようであり、SIREに依存した一次的siRNA新規合成とその産物を利用してさらに増幅につなげるSIRE非特異的な二次的siRNA合成の2種類の機構の組み合わせで、分裂酵母セントロメア反復DNAに由来するde novoのsiRNA合成は行われていると考えられる。そのような反応にはRNA依存型RNAポリメラーゼの働きが不可欠であるが、実際にSIREに特異的に起こるRNAを鋳型にした微弱なRNA転写反応をin vivoで検出することに成功している。また、セントロメアヘテロクロマチン構造が不完全な状況でSIREを含むRNAの転写は内在性siRNAの産生に阻害的に働くことも発見した。そのような条件下ではSIREによる限定因子の競合が起きていると考えられる。

直到去年，分析表明，裂变酵母中心粒染色质的重复DNA区域产生的siRNA在其前体RNA中具有称为sire的共识序列，并且在细胞内RNAi机制中积极地呈现了sires来生产siRNAS。今年，我们试图阐明诱导siRNA产生的分子机制。首先，我们更详细地表明，父亲对前体RNA的siRNA代谢仅限于父亲上游。接下来，为了研究父亲的siRNA产生的特异性，将活性与其他丝粒DNA衍生的siRNA的模板序列进行了比较，这表明SIRNA模板序列以外的其他siRNA模板序列具有诱导异位siRNA的能力。当使用约1000个碱基的长度来检测易于诱导的siRNA时，它们的活性相似，但是当376个基碱基的活性（这是在丝粒重复DNA中发现的原始长度）时，在两个不同的构造条件下类似地检测到滴度本身，但是两种能力之间存在明显的差异。父亲似乎具有自主诱导新型siRNA的能力，并且人们认为，通过结合两种机制来实现从裂变酵母centromer重复DNA产生的从头开始的siRNA合成：Sire依赖性的新型原发性siRNA合成和sire-non-non non特异性二级sirna合成，以便使用其产物进一步放复产物。 RNA依赖性RNA聚合酶的作用对于此类反应至关重要，但是它们成功地检测了体内的弱RNA转录反应，实际上使用RNA作为模板，该反应实际上是在SIRE中特别发生的。我们还发现，在丝粒异染色质结构不完整的情况下，含有父亲的RNA的转录抑制内源性siRNA的产生。在这种情况下，人们认为发生因父亲而引起的限制因素的竞争。

项目成果

RNA interference induction element and use thereof

RNA干扰诱导元件及其用途

• 发表时间: 2006

Breaking and tessellating the contiguous nuclear genome in "Nuclear Dynamics : Molecular biology and visualization of the nucleus"

在“核动力学：分子生物学和细胞核可视化”中打破和镶嵌连续的核基因组

• 发表时间: 2007
• 作者: Ishii;K.
• 通讯作者: K.

特許権

专利权

• 发表时间: 2018