ショウジョウバエの卵巣において、配列情報をもつ小分子RNA（piRNA）とPiwiの複合体は、標的トランスポゾン特異的にヘテロクロマチンを形成し、転写反応を抑制していると考えられている。その仲介因子であるPanoramic（Panx）は、Piwiによって標的トランスポゾン領域へ係留され、ヒストンメチル化転移酵素Eggless依存的にヘテロクロマチンを形成すると報告されている [Yang Y. et al., Science (2015)]。申請者らはPanxに対するモノクローナル抗体を作製し、質量分析によってPanxの相互作用因子としてNxf2を同定した。Nxf2は卵巣特異的に発現し、siRNAを用いた発現抑制によりトランスポゾンが脱抑制された。さらに詳細な解析を進めるため、ラムダファージ由来のラムダNタンパク質とBoxB RNAの相互作用を用いた係留（テザリング）システムを卵巣体細胞由来の細胞株OSCに構築した。ラムダNタンパク質を融合したNxf2は、BoxB配列を保持したレポーターmRNA上に係留され、レポーター遺伝子の転写反応を抑制した。一方で、レポーター遺伝子上のリンカーヒストンH1やH3K9me3の分布量に大きな変化は見られなかった。また、ラムダN融合Nxf2による転写反応抑制は、Egglessに非依存的であった。以上の結果から、Piwi-piRNA複合体により標的へ係留されたPanx-Nxf2複合体は、クロマチン構造を介さずにトランスポゾンの抑制を開始していると考えられる。そこで、レポーター遺伝子におけるRNA Polymerase (Pol) IIの経時変化を検討したところ、ラムダN-Nxf2の発現にともなって全体的に分布量が減少していることがわかった。しかし、BoxB配列付近で蓄積するような現象は見られなかったことから、mRNAの伸長反応を阻害しているわけではないと考えている。先行研究において、Pol II相互作用因子であるPAF1複合体がPiwi-piRNA依存的な転写抑制に関与することが報告されている。現在、転写反応抑制開始へのPAF1複合体の関与を検討している。
PIWI-interacting RNAs (piRNAs) are germ line-specific small RNAs which form the effector complexes with PIWI proteins to preserve the genome integrity by repressing transposable elements (TEs). Among PIWI-clade proteins in Drosophila, Piwi is known to transcriptionally silence their targets via heterochromatin formation. Recent studies have shown that Panoramix (Panx) interacts with Piwi-piRNA complexes to induce transcriptional repression of targets mediated by recruitment of H3K9me3 marks by Histone methyltransferase Eggless [Yang Y. et al., Science (2015)]. Here, we identified a protein named nuclear export factor 2 (Nxf2) in Panx-associated complexes. Nxf2 is specifically expressed in ovaries, and its mutations have been reported to cause infertility. Depletion of Nxf2 resulted in de-silencing of piRNA target TEs coupled with decrease of linker histone H1 and H3K9me3 levels. Enforced tethering of Nxf2 to a nascent mRNA causes co-transcriptional silencing in Ovarian Somatic Cell (OSC) carrying a reporter gene, whereas it induces only a slight epigenetic change on the reporter gene. In addition, silencing by tethering of Nxf2 is independent from Eggless. Our results suggest a model in which Nxf2-Panx complex is probably tethered to a target locus through an interaction with Piwi-piRNA, and triggers transcriptional repression by interfering transcription directly, but not via chromatin structure. In fact, enforced tethering of Nxf2 decreased the level of RNA polymerase (Pol) II on the reporter but not seem to inhibit its elongation reaction. Previous report indicated that PAF1 complex interacting with Pol II modulates transcriptional silencing mediated by Piwi-piRNA. The role of PAF1 complex on transcriptional silencing triggered by Panx-Nxf2 complex is under investigation.