高等植物における葉緑体RNAエディティングの分子機構の解明

• Project/Area Number: 17026014
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 小保方 潤一 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 助教授 (50185667)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 若杉 達也 富山大学, 理学部, 教授 (10212317)
• Project Period (FY): 2005 – 2006
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2006)
• Budget Amount: ¥5,500,000 (Direct Cost: ¥5,500,000); Fiscal Year 2006: ¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000); Fiscal Year 2005: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
• Keywords: 高等植物 / 葉緑体 / RNAエディティング / in vitro系 / トランス因子 / RNase感受性 / UVクロスリンク

Research Abstract

本研究の目的は、生化学的手法によって、高等植物の葉緑体RNAエディティング因子を単離精製し、その構造・機能・進化を解明することである。本年度は、以下の成果が得られた。
(1)RNAエディティング因子の精製
前年度の研究によって改良されたタバコ葉緑体由来のin vitro RNAエディティング系から、psbE mRNAに作用するエディティング因子を含む画分を、硫安分画、イオン交換クロマトグラフィー、RNAアフィニティークロマトグラフィー等によって、濃縮・精製した。得られた活性画分を、SDSPAGEによって分離した後、トリプシン分解し、次いで、LC/MS法による質量分析にかけたが、シロイヌナズナのデーターベースを用いた検索では、目的とする蛋白質を同定するには至らなかった。そこで、出発材料をシロイヌナズナの葉緑体に変えて、上記の同様な精製・分析を進めている。
(2)RNAエディティング因子のRNase感受性について
葉緑体抽出液中のRNAエディティング活性がRNase感受性であることを見出した。RNase感受性を示すメカニズムはまだ不明であるが、RNA成分がRNAエディティングの(1)部位認識、(2)触媒活性、(3)活性の促進、などに関わっている可能性について、現在検討を進めている。
(3)部位認識因子の複数部位
RNAエディティング部位と部位認識トランス因子との間には一対一の対応関係があると考えられてきた。しかし、タバコのndhB-9部位とndhF-1部位は同一のトランス因子によって共認識されることを明らかにした。この知見は、RNAエディティング部位の進化・多様化のメカニズムを解明する上で、大きな手掛かりになる。

Research Products

• [Journal Article] Identification of plant promoter constituents by analysis of local dstribution of short sequences. (2007)
  • Author(s): Yamamoto, YY., Ichida, H., Matsui, M., Obokata, J., Sakurai, T., Satou, M., Seki, M., Shinozaki, K., Abe, T.
  • Journal Title: BMC Genomics 8 Pages: 67-89
• [Journal Article] Remote control of photosynthetic genes by the mitochondrial respiratory chain. (2006)
  • Author(s): Matsuo, M., Obokata, J.
  • Journal Title: Plant Journal 47 Pages: 873-882
• [Journal Article] Systematic enrichment of translational regulatory elements. (2006)
  • Author(s): Nagao, I., Obokata, J.
  • Journal Title: Analytical Biochemistry 354 Pages: 1-7
• [Journal Article] Rice nuclear genome continuously integrates, shuffles and eliminates the chloroplast genome to cause chioroplast-nuclear DNA flux. (2005)
  • Author(s): Matsuo, M., Ito, Y., Yamauchi, R., Obokata, J.
  • Journal Title: Plant Cell 17 Pages: 665-675
• [Journal Article] 葉緑体の転写後制御と翻訳. (2005)
  • Author(s): 宮本徹也, 小保方潤一, 杉浦昌弘
  • Journal Title: 蛋白質核酸酵素 50 Pages: 1853-1856
• [Journal Article] 葉緑体DNAの核への転移. (2005)
  • Author(s): 小保方潤一
  • Journal Title: 蛋白質核酸酵素 50 Pages: 1843-1844
• [Journal Article] C-to-U RNA編集. (2005)
  • Author(s): 小保方潤一
  • Journal Title: 医学のあゆみ 215 Pages: 3511-3514
• [Journal Article] Systematic Enrichment of translational regulatory elements.
  • Author(s): Nagao, I., Obokata, J.
  • Journal Title: Analytical Biochemistry (印刷中)