[先進ゲノム支援成果公開]精子形成の新しいメカニズムを解明~tRNAの化学修飾が鍵~

tRNAの化学修飾は特定の酵素により決まった位置のヌクレオチドに導かれることで、tRNA の機能を制御し、正常なタンパク質合成を実現します。本研究では、ショウジョウバエ個体において RNA 修飾酵素Mettl1(Methyltransferase-like 1)が m7G46(tRNA 46位の N7-メチルグアノシン)という化学修飾を特定の tRNAに導くことで精子形成に必要なタンパク質の合成を進める新たなメカニズムを発見しました。
情報・システム研究機構 国立遺伝学研究所の金子隼也総合研究大学院大学大学院生(現 国立遺伝学研究所 特任研究員)、三好啓太助教、近藤周助教(現 東京理科大学 准教授)、齋藤都暁教授らの研究グループは戸室幸太郎大学院生リサーチアソシエイト(理化学研究所)、岩崎信太郎主任研究員(理化学研究所)らの研究グループと共同で、m7G46修飾を持たないショウジョウバエの変異体を用いて、精巣でのタンパク質合成をリボソームプロファイリングという手法を駆使して測定しました。その結果、m7G46が失われると、雄性の配偶子である精子形成において重要な遺伝子のタンパク質合成が止まり、精子形成が破綻してしまうことを発見しました。
tRNA 修飾の異常はがん、脳・神経疾患、などの原因となることが報告されており、m7G46もその例外ではありません。本研究は、m7G46の異常が引き起こす病気の理解に貢献することが期待されます。
本研究は、2024年9月24日に「Nature Communications」にオープンアクセスとしてオンライン出版されました。

プレスリリース: https://www.nig.ac.jp/nig/images/research_highlights/PR20240924.pdf

Shunya Kaneko, Keita Miyoshi, Kotaro Tomuro, Makoto Terauchi, Ryoya Tanaka, Shu Kondo, Naoki Tani, Kei-Ichiro Ishiguro, Atsushi Toyoda, Azusa Kamikouchi, Hideki Noguchi, Shintaro Iwasaki, and Kuniaki Saito, Mettl1-dependent m7G tRNA modification is essential for maintaining spermatogenesis and fertility in Drosophila melanogaster, Nature Communications (2024) DOI: 10.1038/s41467-024-52389-0
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