中馬新一郎准教授ら、精子形成に必須な蛋白質がゲノムを転移性遺伝子から守るメカニズムを解明 [Nature]
2011年11月28日
京都大学、欧州分子生物学研究所（EMBL）、米マウントサイナイ医科大学の研究グループは、哺乳類の生殖細胞を利己的な転移性遺伝子から保護するMiwi蛋白質の詳しいメカニズムを明らかにしました。この成果は男性不妊症やゲノム変異の原因解明、また有害な遺伝子の抑制方法の開発等に役立つ事が期待されます。
中馬新一郎京都大学再生医科学研究所准教授・物質－細胞統合システム拠点（iCeMS=アイセムス）連携准教授らのグループは、EMBLとの共同研究により、生殖細胞で特異的に発現するマウスPiwi蛋白質ファミリーの一つであるMiwi蛋白質の活性部位の点変異体マウスの作出と解析およびMiwi蛋白質の詳細な生化学実験により、生殖細胞がゲノム情報をトランスポゾンから保護する為の分子メカニズムの解明を行いました。今回の研究ではMiwi蛋白質のRNase活性の中心部位に遺伝子改変技術により点変異を導入する事で、Miwi蛋白質を介したRNA分解がトランスポゾンのメッセンジャーRNAの切断と抑制に必要である事、MiwiによるトランスポゾンRNAの認識には低分子RNAであるpiRNAとの配列相同性が重要な働きを行う事、これらの機能が精子細胞をトランスポゾンから保護し正常な成熟精子の産生に必須である事、を明らかにしました。Miwi蛋白質がRNAの分解活性を失うと精子細胞でレトロトランスポゾンの発現が亢進してゲノムが損傷を受ける結果、精子が形成されずに不妊になります。
この成果により、基礎生物学的な観点からゲノムと利己的遺伝子の関係や進化の研究に役立つと共に、ヒト、家畜、野生生物等を含めた男性不妊症の原因解明、生殖医療の発展、またRNA認識を介した遺伝子制御の技術開発等に繋がる事が期待されます。本論文はロンドン時間11月27日（日本時間28日）に英科学誌「Nature（ネイチャー）」オンライン速報版で公開されました。
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文献情報
Miwi catalysis is required for piRNA amplification-independent LINE1 transposon silencing
Michael Reuter, Philipp Berninger, Shinichiro Chuma, Hardik Shah, Mihoko Hosokawa, Charlotta Funaya, Claude Antony, Ravi Sachidanandam, and Ramesh S. Pillai
Nature | DOI:10.1038/nature10672 | Published November 27, 2011
関連リンク
「中馬新一郎助教・中辻憲夫教授ら、生殖細胞のゲノムを利己的遺伝子から守る新たな蛋白質を発見」（2009年12月15日）
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