マウス精巣特異的ｌｎｃＲＮＡクラスターの新規メカニズムと生理機能解析

小鼠睾丸特异性lncRNA簇的新机制及生理功能分析

基本信息

批准号：
18J21075
负责人：
大塚海
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度の研究では、マウスPrss/Tessp遺伝子座より新規に同定した精巣特異的lncRNAのうち、lncRNA-3と仮名を与えた分子の機能解明を試みた。昨年度作製したノックアウト(KO)マウスの成熟個体から精巣を摘出し、RNA-seqによる網羅的遺伝子発現解析を行った結果、KO個体においてステロイド合成に関与する遺伝子群が有意に発現上昇を示すことが明らかとなった。一方で、出生前個体と生後8日齢個体を用いた解析では、これらの遺伝子群は有意な発現低下を示した。加えて、培養細胞を用いてlncRNA-3の過剰発現を行うことで、これらの遺伝子群は転写活性化を受けることがわかった。よって、本研究ではlncRNA-3は標的であるステロイド合成系の遺伝子を活性化する機能を持つと結論づけた。この考察と一致して、成体で見られた一過的な発現上昇はLH受容体を介したフィードバックによることを示すデータを得た。加えて、培養細胞を用いてlncRNA-3の作用機序解析を行った。レポーター遺伝子を利用した解析を行うことで、lncRNA-3による標的の制御に、細胞質におけるmiRNA経路を介していることが明らかになった。上記に加え、昨年度の実験より、本研究ではlncRNA-3のコード領域が生殖細胞においてエンハンサーとして寄与することがわかった。本年度の研究では、lncRNA-3の転写量がエンハンサー活性を制御していることを明らかにした上で、lncRNA-3のプロモーター配列の欠損がエンハンサー活性を失わせることを明らかにした。上記研究より、lncRNA-3は生殖細胞とライディヒ細胞で独立した機能を持つことが明らかとなり、ライディヒ細胞における機能に基づき、lncRNA-3をStart(Steroidogenesis activating lncRNA in testis)と名付けた。

在今年的研究中，我们试图阐明从小鼠 Prss/Tessp 基因座中新鉴定出的睾丸特异性 lncRNA 的功能，我们将其命名为 lncRNA-3。从去年生产的成熟敲除（KO）小鼠身上摘除睾丸，并使用RNA-seq进行全面的基因表达分析，结果表明，与类固醇合成相关的基因的表达在KO小鼠中显着增加。另一方面，对产前个体和 8 天大个体的分析显示这些基因组的表达显着下降。此外，通过在培养细胞中过度表达lncRNA-3，发现这些基因发生转录激活。因此，本研究得出结论，lncRNA-3具有激活其靶类固醇生成基因的功能。与此考虑一致，我们获得的数据表明，在成人中观察到的表达短暂增加是由于 LH 受体介导的反馈。此外，我们还利用培养细胞分析了lncRNA-3的作用机制。使用报告基因的分析表明，lncRNA-3 的靶标调节是由细胞质中的 miRNA 途径介导的。除此之外，根据去年的实验，本研究发现lncRNA-3的编码区在生殖细胞中起到增强子的作用。在今年的研究中，我们阐明了lncRNA-3的转录水平控制增强子活性，并且还揭示了lncRNA-3启动子序列的缺失会消除增强子活性。上述研究表明，lncRNA-3在生殖细胞和Leydig细胞中具有独立的功能，基于其在Leydig细胞中的功能，lncRNA-3被命名为Start（SteroidgenesisactivatinglncRNA in testis）。