慶應義塾大学学術情報リポジトリ(KOARA)KeiO Associated Repository of Academic resources

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2022000010-20220267  
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本文公開日
 
タイトル
タイトル SUMO修飾を介した小分子RNAによるトランスポゾン転写制御機構  
カナ SUMO シュウショク オ カイシタ ショウブンシ RNA ニ ヨル トランスポゾン テンシャ セイギョ キコウ  
ローマ字 SUMO shūshoku o kaishita shōbunshi RNA ni yoru toransupozon tensha seigyo kikō  
別タイトル
名前 Co-transcriptional silencing of transposable elements by small RNAs and SUMO modification  
カナ  
ローマ字  
著者
名前 村野, 健作  
カナ ムラノ, ケンサク  
ローマ字 Murano, Kensaku  
所属 慶應義塾大学医学部基礎教室専任講師  
所属(翻訳)  
役割 Research team head  
外部リンク  
 
出版地
 
出版者
名前 慶應義塾大学  
カナ ケイオウ ギジュク ダイガク  
ローマ字 Keiō gijuku daigaku  
日付
出版年(from:yyyy) 2023  
出版年(to:yyyy)  
作成日(yyyy-mm-dd)  
更新日(yyyy-mm-dd)  
記録日(yyyy-mm-dd)  
形態
1 pdf  
上位タイトル
名前 学事振興資金研究成果実績報告書  
翻訳  
 
 
2022  
 
開始ページ  
終了ページ  
ISSN
 
ISBN
 
DOI
URI
JaLCDOI
NII論文ID
 
医中誌ID
 
その他ID
 
博士論文情報
学位授与番号  
学位授与年月日  
学位名  
学位授与機関  
抄録
ゲノムの膨大な領域 (ヒトでは40%以上)を占めるトランスポゾンは、転移によりゲノム進化の原動力となってきた。一方、その無秩序な転移・増殖によりゲノム機能は破綻し、生命維持の脅威となる。ショウジョウバエ卵巣においてはPiwi-piRNA複合体がトランスポゾン抑制の中核をなす。これまで、Piwi相互作用因子としてPanx-Nxf2複合体を同定し、トランスポゾンの抑制機構は少なくとも二段階からなることを報告した (Murano K et al., EMBO J 2019)。初期過程ではリクルートされたPanx-Nxf2複合体が転写抑制を引き起こし(抑制開始)、トランスポゾン周辺に高度に凝集したヘテロクロマチンが形成されることで、抑制状態を維持していると考えられる。しかし、初期過程のPanx-Nxf2複合体による転写抑制機構は分かっていない。
Panx-Nxf2複合体によるトランスポゾン抑制機構の詳細を解析するため、転写と共役させたドキシサイクリン誘導発現系と人工係留レポーターを組み合わせた実験系を確立した(Takeuchi C and Murano K et al., Methods in Mol Biol 2022)。boxB配列を含む新生鎖mRNA上にラムダN-Nxf2またはラムダN-Panxを係留するとルシフェラーゼ活性が抑制される。本実験系と質量分析法により、新生鎖mRNA上のPanxがSUMO修飾を受けることを見出した。PanxのN末端側に存在する4つリジン残基をアルギニン残基に交換した変異体では、レポーター遺伝子を抑制できなかった。また、SUMOの発現抑制により、係留したPanxによるレポーター遺伝子の抑制効果が解除され、さらにレトロトランスポゾンmdg1が劇的に脱抑制された。以上のことからPanxのSUMO修飾がPiwi-piRNA経路によるトランスポゾン抑制に関与していることが明らかとなった。さらにSUMO修飾E3酵素Su(var)210、Panxとの相互作用が報告されているSov (Small ovary, 複数のSIMドメイン保持)が、Panxを介したトランスポゾン抑制に関与していることがわかってきた。
Transposable elements (TEs) that occupy a considerable part of the genome (more than 40% in humans) have been the driving force of genome evolution through expanding with a "copy and paste" fashion. On the other hand, their expansion disrupts genome function and threatens life. In the Drosophila ovary, the Piwi-piRNA complex plays a critical role in transposon repression. We have identified the Panx-Nxf2 complex as a Piwi interactor and reported that the transposon repression mechanism consists of at least two steps (Murano K et al., EMBO J 2019). In the initial process, the recruited Panx-Nxf2 complex causes transcriptional repression (initiation), and the formation of highly aggregated heterochromatin around the TEs maintains the repressive state at the secondary process. However, the mechanism of transcriptional repression by the Panx-Nxf2 complex during the initial process remains elusive.
To analyze the details of the TE repression mechanism by the Panx-Nxf2 complex, we established a reporter system with a combination of a doxycycline-induced expression system and a lambdaN-boxB tethering system (Takeuchi C and Murano K et al., Methods in Mol Biol 2022). The luciferase activity is suppressed when lambdaN-Nxf2 or lambdaN-Panx is tethered on the nascent mRNA carrying the boxB sequence. Using this reporter system and mass spectrometry, we found that Panx on the nascent mRNA undergoes SUMO modification; a mutant in which the four lysine residues on the N-terminal of Panx were replaced with arginine residues failed to repress the reporter gene. In addition, the SUMO knockdown dampened the repressive effect of Panx and dramatically de-repressed the retrotransposon mdg1. Furthermore, the SUMO-modified E3 enzyme Su(var)210 and Sov (small ovary), which have been reported to interact with Panx, are involved in Panx-mediated TE repression. These results indicate that SUMO modification of Panx is involved in the initial process of TE repression in the Piwi-piRNA pathway.
 
目次

 
キーワード
 
NDC
 
注記

 
言語
日本語  

英語  
資源タイプ
text  
ジャンル
Research Paper  
著者版フラグ
publisher  
関連DOI
アクセス条件

 
最終更新日
Jul 01, 2024 14:26:15  
作成日
Jul 01, 2024 14:26:15  
所有者
mediacenter
 
更新履歴
Jul 1, 2024    インデックス を変更
 
インデックス
/ Public / 塾内助成報告書 / 学事振興資金研究成果実績報告書 / 2022年度
 
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