細胞内構造とコピーレトロトランスポーソンのスナップショット

科学分野:

• 構造生物学
• 分子生物学
• 遺伝学

背景:

• ロング・ターミナル・リピート (LTR) レトロトランポゾンは,宿主ゲノムへの統合によって複製される移動性遺伝要素である.
• ドロソフィラ・メラノガスターは,移植可能な元素 (TE) を研究するための重要なモデル生物です.
• ドロソフィラのLTRレトロトランポゾンの一種であるTy1-copyは,ウイルスのような粒子 (VLP) を形成し,レトロウイルスに関連しています.

研究 の 目的:

• ドロソフィラ・メラノガスターの卵巣細胞と卵室内のコピーウイルスのような粒子 (VLP) を視覚化します.
• コピーVLPカプシドの高解像度構造を決定する.
• コピーVLPの局所化と複製における核輸入とPIWI相互作用RNA (piRNA) 経路の役割を調査する.

主な方法:

• 試料を準備するために,冷凍集中イオンビーム (FIB) の磨きとリフトアウト技術が使用されました.
• 卵巣細胞と卵室のコピーVLPを視覚化するために,冷凍電子トモグラフィー (冷凍ET) を使用しました.
• 精子生成中の野生型およびTE抑制のpiRNA経路欠乏性ドロソフィラにおけるコピアVLP分布の分析

主要な成果:

• コピーVLPのインサイト構造は7.7 Åの解像度で解像しました.
• 細胞質コピーVLPは大きさの異質性を示し,核VLPは均質で密集したクラスターを形成した.
• 核輸入はコピーVLPのサイズセレクターとして機能しているようです.
• 核へのコピー転移は,ピRNA経路が欠けているハエの精子生成中に観察されました.

結論:

• この研究は,コピアウイルスのような粒子 (VLP) に関する高解像度構造の洞察を提供します.
• 発見は,コピーVLPの核輸入のサイズ選択メカニズムを示唆しています.
• PIWIと相互作用するRNA (piRNA) 経路は,精子形成中にコピーレトロトランスポゾン核の局所化を調節する役割を果たします.