新生ポリペプチド鎖の空間的な局在化に伴ったmRNA分解機構と生理的意義の解明
Project/Area Number |
20K15748
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
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Research Institution | Osaka University (2021-2022) Kyoto University (2020) |
Principal Investigator |
石井 英治 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (10835698)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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Keywords | RNase / 翻訳アレスト / 遺伝子発現制御 / ribonuclease / RNaseE / 細胞内局在 / SRP / RNA分解 / 新生ポリペプチド鎖 / Sec secretion system |
Outline of Research at the Start |
ヒトのような真核生物では、細胞におけるタンパク質の量や種類といった挙動に影響を与えるのはmRNAの量だけではなく、細胞内のmRNA分子が存在する場所も重要な要素であることが知られている。一方、ヒト細胞よりはるかに小さい細菌では、細胞内のmRNAの局在はそれらに影響を及ぼさないと考えられてきた。近年の研究により細菌でも多くのmRNAが細胞内の特定の位置に局在することが報告されているが、その詳細な分子機構や生理的な意味合いは明らかとなっていない。本研究の目的は海洋性ビブリオ菌のタンパク質の細胞内局在依存的なmRNAの量的制御に着目し、その分子機構や生理的な意味合いとの関連に焦点を当てて研究を行う。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではVemPの翻訳アレストを介した遺伝子発現制御における転写産物の振る舞いに焦点を当てて研究を行ってきた。R4年度では前年度に引き続き翻訳アレストを介した発現制御機構における「転写」と「翻訳」の連関に着目し研究を展開した。これまでの研究により、vemP-secDF2領域が転写される際、長さの異なる二種類の転写産物(長鎖産物;L, 短鎖産物; S)が蓄積することを見出している。前者はvemP-secDF2全長の転写産物であり、VemPの分泌能が損なわれ翻訳アレストが安定化する時、secDF2領域がRNaeseEの分解から保護され生じる。一方で、S産物はvemPとvemP ,secDF2間の遺伝子間領域の一部を有しているがその産生機構は明らかとなっていない。S産物の産生機構は①転写終結によるものと②エンドヌクレアーゼによる分解が考えられた。これらを検証するためにまず、vemP-secDF2を3'末端からtruncationした変異体を用いてS産物の産生に与える影響を確認した。その結果、S産物産生にかかわる領域が遺伝子間領域に存在することが明らかとなった。また、ヌクレアーゼによる分解の有無をin vitro転写系を用いた実験系により検証したところS産物様の転写産物が確認された。このことから、S産物は遺伝子間領域のモチーフ依存的かつヌクレアーゼ非依存的に産生されることが示唆され、転写終結により生じることが推測された。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
翻訳アレストを介した遺伝子発現制御におけるRNA動態の根幹となる結果は揃っているものの、S産物が産生される機構が不明瞭であり、当初予定していた学術論文化が遅れているため。
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Strategy for Future Research Activity |
S産物の産生機構についてより詳細な解析を行うため、truncation実験により得られたS産物非産生変異体を用いてin vitro transcriptionにより変異体の評価を行う。また、S産物産生に重要な領域の変異を導入し、その領域のS産物産生における機能を検証する。
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Report
(3 results)
Research Products
(14 results)