研究助成対象者データベース

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申請者名三好 知一郎

研究題目

免疫応答撹乱を引き起こすレトロトランスポゾン制御機構の解析

所属機関
京都大学
所属部署
大学院生命科学研究科・石川冬木研究室
申請年度
2023年度
キーワード
レトロトランスポゾン ゲノム DNA損傷 自然免疫応答 老化
研究結果の概要
本研究は動く(=転移)DNA配列であるヒトレトロトランスポゾンL1が細胞内でどのように振る舞い、また細胞である宿主はどのように対応するのか、両者の攻防を自然免疫応答という現象を対象として研究を行った。種々のプロテオミクス解析やトランスクリプトーム解析から、L1の高発現はインターフェロン応答を誘導し、またL1が作り出すRNA-タンパク質複合体を自然免疫応答因子が標的とすることがわかった。その中でも特にHELZ2やHERC5といったウイルス感染防御にも使われる因子が、L1のRNAやタンパク質を減少させ、細胞内でのL1の転移を顕著に抑制することが示された。特にHELZ2はL1 RNAを分解し、HERC5はL1タンパク質の翻訳抑制を促す特異的な分子機構を介することを報告した。また、正常線維芽細胞を用いた老化モデル解析からも、L1をはじめとする種々のレトロトランスポゾンの発現が徐々に蓄積するタイミングで、これらの自然免疫応答因子の発現が上昇することが示されている。今後は、細胞老化という文脈で、両者の競合現象の存在についてさらに解析を進める必要がある。
公表論文
1. Nishimori K., Luqman-Fatah A., Watanabe Y., Takahashi M., Ito T., Ishikawa F., Miyoshi T.* The interferon-stimulated gene product HERC5 inhibits human LINE-1 retrotransposition with an ISGylation-independent mechanism. Nucleic Acids Research. (In press) DOI: 10.1093/nar/gkag334
2. Luqman-Fatah A.*, Nishimori K., Amano S., Fumoto Y., and Miyoshi T.* Retrotransposon life cycle and its impacts on cellular responses. RNA Biology. Oct; 21(1): 11-27. (2024) DOI: 10.1080/15476286.2024.2409607.
研究題目

宿主によるヒトLINE-1レトロトランスポゾンの制御機構の解析

所属機関
京都大学
所属部署
生命科学研究科
申請年度
2021年度
キーワード
LINE-1 レトロトランスポゾン 自然免疫 ゲノム
研究結果の概要
レトロトランスポゾンL1はゲノム上を移動することによって遺伝子破壊やゲノム不安定化を誘導するが、その機序はよくわかっていない。本研究ではL1 蛋白質複合体に対するプロテオミクス解析から、複数のインターフェロン応答遺伝子産物(Interferon-Stimulated Genes: ISGs)を同定した。その中でもウイルス感染を抑制するHERC5および RNAヘリカーゼであるHELZ2に注目して解析を進めたところ、HERC5のプロテオミクス解析から、翻訳制御に関与する可能性が示唆された。またHELZ2は3’ > 5’方向のexoribonuclease活性を有し、 L1 RNAの分解を通じてL1 の転移頻度を抑制することがわかった。L1が転写されると、細胞はインターフェロン応答遺伝子産物を駆使した生体防御機構を発動し、標的となるL1複合体を分解することで、宿主に不利となるゲノム不安定化を抑制する分子機構の一端が明らかとなった。
公表論文
The interferon stimulated gene-encoded protein HELZ2 1 inhibits human LINE-1 retrotransposition and LINE-1 RNA-mediated type I interferon induction.
Nature Communications. 14 (1), 203. (2023)
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