Piwiタンパク質とpiRNA （Piwi-interacting RNA）は、保存された機能によりトランスポゾンを抑制する。マウスのPiwiタンパク質であるMiliとMiwi2（それぞれPiwil2、Piwil4とも呼ばれる）は、胚の雄性生殖系列でのゲノム再プログラム化期間に、LINE1とIAP（intracisternal A particle）トランスポゾンのエピジェネティックな抑制を指示する。Piwiタンパク質は、piRNA誘導性エンドヌクレアーゼであり、二次piRNA生合成を開始させると考えられている。しかし、piRNAの生合成およびトランスポゾン抑制にそれらのエンドヌクレアーゼ活性が実際にどのように関与しているかはまだわかっていない。Piwiが触媒するエンドヌクレアーゼ活性の役割を調べるために、我々はマウスで点突然変異を設計し、MiliとMiwi2のDDH触媒三つ組残基内の2番目のアスパラギン酸をアラニンに置換して、それぞれMiliDAHとMiwi2DAH対立遺伝子を作製した。MiliDAHをホモ接合に持つ胎児の生殖腺細胞由来のMili結合piRNAの解析から、トランスポゾンpiRNAが増幅されていないことが明らかになり、その結果Miwi2リボ核酸粒子内で結合しているpiRNAが著しく減少していた。Miliを介したpiRNAの増幅は、LINE1に対して選択的に必要とされるが、IAPトランスポゾンの抑制には必要ではないことがわかった。MiliDAHマウスでの異常なpiRNA経路は、精子形成不全と生殖不能を引き起こす。意外にも、Miwi2DAHホモ接合マウスは妊性があり、トランスポゾンの抑制は正常に行われ、二次piRNAの生合成に異常は見られなかった。加えて、Miwi2を欠失した生殖腺細胞では、piRNA増幅の特徴が観察された。以上のことから、Mili内での二次piRNA生合成のサイクルは、LINE1の抑制に不可欠なpiRNAの増幅を促進すると結論付けられる。
