侵略者からゲノムを守る仕組みを解明—転移因子の抑制にSet1は欠かせない—

ad

2026-09-04 京都大学

京都大学・大阪大学の研究グループは、次世代に受け継がれる生殖細胞のゲノムを、トランスポゾン(転移因子)による損傷から守る分子機構を明らかにした。トランスポゾンは生殖細胞で活性化しやすく、過剰に活動するとゲノム損傷を引き起こして配偶子形成を阻害するため、PIWIタンパク質とpiRNAによる抑制が重要となる。研究チームはショウジョウバエの卵巣生殖細胞でPIWIと相互作用する因子を探索し、ヒストン修飾酵素Set1を同定した。解析の結果、Set1はpiRNAが産生されるゲノム領域を確立し、そこでpiRNAの産生を促すことで、テロメアなどに存在するトランスポゾンを抑制することが分かった。PIWI近傍のタンパク質を網羅的に探索する「近接プロテオーム解析」を起点として、Set1によるエピジェネティックな制御とpiRNA経路を結び付けた点が特徴である。本成果は、生殖細胞のゲノム安定性を維持する仕組みの理解を深め、転移因子制御や生殖・遺伝現象の研究に新たな知見を与える。

<関連情報>

Set1はテロメアでpiRNAの産生とトランスポゾンの抑制を担う PIWI proximity proteome reveals Set1-mediated piRNA biogenesis for transposon silencing at telomeres

Wakana Isshiki,Hiroko Kozuka-Hata,Masaaki Oyama,Toshie Kai & Taichiro Iki
EMBO Reports  Published:26 August 2026
DOI:https://doi.org/10.1038/s44319-026-00901-6

Figure 1: PIWI proximity biotin labeling in germline stem cell-like cells (GSCLCs).
Figure 1: PIWI proximity biotin labeling in germline stem cell-like cells (GSCLCs).

Abstract

Silencing complexes formed by PIWI-clade Argonaute (Ago) proteins and PIWI-interacting RNAs (piRNAs) are essential guardians of genome integrity, restricting the activities of transposable elements (TEs) in the animal germline. However, our understanding of PIWI-piRNA-directed TE silencing remains incomplete. Here, we systemically characterize the proximity proteome of the PIWI members Piwi, Aubergine (Aub), and Ago3 in the germline of Drosophila ovaries. Functional screening identifies previously uncharacterized factors involved in TE silencing, including the H3K4me3 writer and transcriptional coactivator Set1. Transcriptome analysis reveals that Set1 acts as an indispensable repressor of TEs, particularly of those at telomeres. Set1 is required for the production of antisense, TE-targeting piRNAs. Genome-wide chromatin profiling by CUT&Tag demonstrates that Set1 preferentially associates with TE sequences, including their 3’UTRs, and is localized at subtelomeric piRNA-producing loci. It also controls the accumulation of Rhino, a key activator of piRNA precursor transcription, at these sites. Notably, the catalytic activity of Set1 is dispensable. Our findings uncover a noncanonical function of Set1 in Piwi-mediated TE silencing in germline nuclei.

細胞遺伝子工学
ad
ad
Follow
ad
タイトルとURLをコピーしました