Regulation of ribosomal protein gene expression in fission yeast

• Project/Area Number: 17KT0116
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 特設分野
• Research Field: Constructive Systems Biology
• Research Institution: National Institute of Information and Communications Technology
• Principal Investigator: Chikashige Yuji 国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 研究マネージャー (60359081)
• Project Period (FY): 2017-07-18 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: リボソーム / 分裂酵母 / 発現制御

Outline of Final Research Achievements

Because proliferating cells pay a high cost to the biogenesis of ribosomes, it is important to control the number of ribosomes adjusting to the environment. To understand how the number of ribosomes is adjusted to the environmental growth conditions, we measured the fraction of mRNA of the ribosome protein genes out of the total mRNA (r-fraction) by using DNA microarray in various culture conditions and mutants. As a result, the control mechanism specific for ribosomal protein genes and the global mechanism for the whole genome worked cooperatively to cause the change of the r-fraction.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

リボソームタンパク質遺伝子に限らず、多くの遺伝子は、遺伝子毎に、あるいは、機能的にカテゴライズされる関連遺伝子群毎に、それぞれに特異的な転写因子や染色体修飾によって、その発現が制御されていると考えられてきた（ローカルな遺伝子制御）。本研究でr-fractionという指標に注目して行った一連の測定から、染色体全域にわたって遺伝子発現のベースを調節する機構（グローバルな遺伝子制御）が存在し、それが、ローカルな遺伝子制御と協調することで、生育に至適な遺伝子発現を実現していることが明らかとなった。

Research Products

• [Presentation] 分裂酵母リボソームタンパク質遺伝子の発現制御機構 (2019)
  • Author(s): 近重裕次、森 知栄、堤 千尋、山本孝治、福田紀子、佐伯恵里、丁 大橋、原口徳子、平岡 泰
  • Organizer: 第37回染色体ワークショップ