分裂酵母の減数分裂に必須なノンコーディングRNAであるmeiRNAの局在化機構

裂殖酵母减数分裂必需的非编码RNA meiRNA的定位机制

基本信息

批准号：
11J02653
负责人：
七野悠一
金额：
$ 1.22万
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：
2011
资助国家：
日本
起止时间：
2011 至 2013
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J02653/
关键词：
減数分裂 non-coding RNA RNA局在化 RNA分解分裂酵母 non-codeing RNA

项目摘要

分裂酵母の減数分裂進行に必須な長鎖non-coding RNA (lncRNA)であるmeiRNAは、自らの遺伝子座であるsme2遺伝子座に凝集し、ドット状の構造体を形成して機能する。昨年度までの研究から、meiRNAは、減数分裂特異的な転写産物の分解に関わるRNA結合タンパク質Mmi1のターゲットの1つであることが明らかとなった。そこで今年度は、meiRNAとMmi1の機能的な関連について検討した。まず、meiRNA上に存在するほぼ全てのMmi1の認識モチーフ(DSRモチーフ)に変異を導入したsme2-DSRless株を作製したところ、meiRNAのドット状の局在が観察されず、減数第一分裂で停止する表現型を示した。よって、meiRNAに存在するDSRモチーフが、meiRNAのドット形成と減数分裂を進行させる能力に重要であるといえる。また、野生株では観察されるMmi1のsme2遺伝子座への局在化は、sme2-DSRless株では観察されなかった。さらに、体細胞分裂期においてmeiRNAを過剰発現したところ、Mmi1がsme2遺伝子座に1点に局在する細胞の割合が増加した。そして、mmi1の機能を若干低下させた状態でmeiRNAを過剰発現すると、DSRをもつmRNAの発現量が増加することが明らかとなった。よって、meiRNAの過剰発現によってMmi1は一点に束ねられ、その結果、活性低下が誘導されると考えられる。以上から、meiRNAの機能について次のようなモデルが考えられる。meiRNAは3'側に多数含まれるDSRモチーフを介してMmi1と結合し、自らの遺伝子座に局在してドットを形成する。自らの遺伝子座に局在したmeiRNAは、Mmi1の擬似餌として働くことでMmi1をさらに誘引し、Mmi1の活性低下を誘導している。

meiRNA 是裂殖酵母减数分裂进程所必需的长链非编码 RNA (lncRNA)，聚集在自己的基因座（sme2 基因座）上，并通过形成点状结构发挥作用。直到去年进行的研究表明，meiRNA 是 RNA 结合蛋白 Mmi1 的靶标之一，Mmi1 参与减数分裂特异性转录本的降解。因此，今年我们研究了meiRNA和Mmi1之间的功能关系。首先，当我们创建了一个 sme2-DSRless 菌株，其中突变被引入到 meiRNA 上存在的几乎所有 Mmi1 识别基序（DSR 基序）中，没有观察到 meiRNA 的点状定位，并且它在减数分裂 I 处停止。相似的表型。因此，可以说，meiRNA中存在的DSR基序对于meiRNA形成点和进行减数分裂的能力非常重要。此外，在野生型菌株中观察到的 Mmi1 定位于 sme2 基因座，在 sme2-DSRless 菌株中未观察到。此外，当 meiRNA 在体细胞分裂过程中过度表达时，Mmi1 定位于 sme2 基因座单个点的细胞比例增加。他们还发现，过度表达 meiRNA 且 mmi1 功能略有降低，会增加含有 DSR 的 mRNA 的表达水平。因此，认为meiRNA的过度表达使Mmi1成束成一个点，结果导致活性降低。基于上述，可以考虑以下的meiRNA功能模型。 meiRNA 通过 3' 侧的众多 DSR 基序与 Mmi1 结合，定位到自己的基因座，并形成一个点。定位于自身基因座的 MeiRNA 作为 Mmi1 的诱饵，进一步吸引 Mmi1，并诱导 Mmi1 活性降低。