Molecular mechanism of mRNA degradation induced by translation arrest in plants

• Project/Area Number: 21570032
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Plant molecular biology/Plant physiology
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: ONOUCHI Hitoshi 北海道大学, 大学院・農学研究院, 准教授 (50322839)
• Project Period (FY): 2009 – 2011
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2011)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2011: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2010: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2009: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: 翻訳制御 / mRNA分解制御 / 上流ORF / 翻訳アレスト / mRNA分解 / 新生ペプチド / リボソーム / シロイヌナズナ / NMD

Research Abstract

In plants, it has not been known whether mRNAs with stalled ribosomes are subject to mRNA surveillance. In this study, using Arabidopsis upstream open reading frames, we found that ribosome stalling caused by the uORF-encoded peptides promotes mRNA degradation by the nonsense-mediated mRNA decay pathway in Arabidopsis

Research Products

• [Journal Article] S-adenosyl-L-methionine induces compaction of nascent peptide chain inside the ribosomal exit tunnel upon translation arrest in the Arabidopsis CGS1 gene (2011)
  • Author(s): Noriyuki Onoue, Yui Yamashita, Nobuhiro Nagao, Derek B. Goto, Hitoshi Onouchi, and Satoshi Naito
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry Volume: vol.286, No.17 Issue: 17 Pages: 14903-14912
  • DOI: 10.1074/jbc.m110.211656
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Arabidopsis Cell-Free Extract, ACE, a New In Vitro Translation System Derived from Arabidopsis Callus Cultures (2011)
  • Author(s): K.Murota, Y.Hagiwara-Komoda, et al
  • Journal Title: Plant Cell Physiology Volume: 52 Issue: 8 Pages: 1443-1453
  • DOI: 10.1093/pcp/pcr080
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Arabidopsis cell-free extract, ACE, a new in vitro translation system derived from Arabidopsis callus cultures (2011)
  • Author(s): Katsunori Murota
  • Journal Title: Plant & Cell Physiology Volume: 52 Pages: 1443-1453
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] S-adenosyl-L-methionine induces compaction of nascent peptide chain inside the ribosomal exit tunnel upon translation arrest in Arabidopsis CGSI (2011)
  • Author(s): Noriyuki Onoue
  • Journal Title: The Journal of Biological Chemistry Volume: (印刷中,印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] uORFにコードされるペプチドが関与する遺伝子発現制御機構 (2012)
  • Author(s): 戸田智美、渡部峻、竹本まり子、蝦名績、遠洞弥生、小山博彰、瀬戸隆太、高橋広夫、高橋アンナ、内藤哲、尾之内均
  • Organizer: 第53回日本植物生理学会年会、京都産業大学
  • Place of Presentation: 京都市
  • Year and Date: 2012-03-17
• [Presentation] uORFがコードするペプチドにより発現が制御されるシロイヌナズナ遺伝子の探索 (2012)
  • Author(s): 竹本まり子、渡部峻、蝦名績、遠洞弥生、小山博彰、瀬戸隆太、戸田智美、高橋広夫、高橋アンナ、内藤哲、尾之内均
  • Organizer: 第53回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 京都産業大学(京都市)
  • Year and Date: 2012-03-17
• [Presentation] uORFがコードするペプチドにより発現が制御されるシロイヌナズナ遺伝子の探索 (2012)
  • Author(s): 尾之内均
  • Organizer: 第53回植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 京都産業大学(京都市)
  • Year and Date: 2012-03-17
• [Presentation] uORFにコードされるペプチドが関与する遺伝子発現制御機構 (2012)
  • Author(s): 戸田智美
  • Organizer: 第53回植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 京都産業大学(京都市)
  • Year and Date: 2012-03-17
• [Presentation] シロイヌナズナにおけるペプチド配列依存的に翻訳を制御するuORFの探索と解析 (2011)
  • Author(s): 竹本まり子、蝦名績、渡部峻、遠洞弥生、小山博彰、高橋広夫、内藤哲、尾之内均
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2011-12-15
• [Presentation] シロイヌナズナにおけるペプチド配列依存的に翻訳を制御するuORFの探索と解析 (2011)
  • Author(s): 竹本まり子
  • Organizer: 第34回日本分子生物学会年年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2011-12-15
• [Presentation] Nascent peptide-mediated control of gene expression in Arabidopsis : Feedback regulation of methionine biosynthesis and beyond (2011)
  • Author(s): Hitoshi Onouchi, Isao Ebina, Mariko Takemoto, Shun Watanabe, Noriyuki Onoue, Yui Yamashita, Yayoi Endo, Hiroaki Koyama, Yoko Yamashita-Nagami, Hiro Takahashi, Satoshi Naito
  • Organizer: 12th International Congress on Amino Acids, Peptides and Protein
  • Place of Presentation: Beijing, China
  • Year and Date: 2011-08-04
• [Presentation] Nascent peptide-mediated control of gene expression in Arabidopsis : Feed back regulation of methionine biosynthesis and beyond (2011)
  • Author(s): Hitoshi Onouchi
  • Organizer: 12th International Congress on Amino Acids, Peptides and Protein
  • Place of Presentation: Beijing International Convention Center (China)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-08-04
• [Presentation] Identification of Regulatory Upstream Open Reading Frames in Arabidopsis that Control Translation of the Main Coding Sequence in an Amino Acid Sequence-Dependent Manner (2011)
  • Author(s): Isao Ebina, Shun Watanabe, Mariko Takemoto, Yayoi Endo, Hiroaki Koyama, Hiro Takahashi, Satoshi Naito, and Hitoshi Onouchi
  • Organizer: The 16th Annual Meeting of the RNA Society
  • Place of Presentation: Kyoto International Conference Center (Kyoto)
  • Year and Date: 2011-06-17
• [Presentation] Identification of Regulatory Upstream Open Reading Frames in Arabidopsis that Control Translation of the Main Coding Sequence in an Amino Acid Sequence-Dependent Manner (2011)
  • Author(s): Hitoshi Onouchi
  • Organizer: The 16th Annual Meeting of the RNA Society and The 13th Annual Meeting of the RNA Society of Japan
  • Place of Presentation: 京都国際会議場(京都市)
  • Year and Date: 2011-06-17
• [Presentation] 植物のuORFにコードされる新生ペプチドによる翻訳制御機構の探索と解析 (2011)
  • Author(s): 小山博彰、遠洞弥生、竹本まり子、渡部峻、蝦名績、高橋広夫、内藤哲、尾之内均
  • Organizer: 第52回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 東北大学(仙台市)
  • Year and Date: 2011-03-11
• [Presentation] uORFがコードするペプチドにより制御されるシロイヌナズナ遺伝子の探索 (2011)
  • Author(s): 竹本まり子、渡部峻、小山博彰、遠洞弥生、蝦名績、高橋広夫、内藤哲、尾之内均
  • Organizer: 第52回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 東北大学(仙台市)
  • Year and Date: 2011-03-11
• [Presentation] uORFがコードするペプチドにより制御されるシロイヌナズナ遺伝子の探索 (2011)
  • Author(s): 尾之内均
  • Organizer: 第52回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 年会(仙台,東北大学)は地震により中止となったが,要旨集の公開をもって成立(学会HP http://www.jspp.org/参照)
  • Year and Date: 2011-03-11
• [Presentation] 植物のuORFにコードされる新生ペプチドによる翻訳制御機構の探索と解析 (2011)
  • Author(s): 小山博彰
  • Organizer: 第52回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 年会(仙台,東北大学)は地震により中止となったが,要旨集の公開をもって成立(学会HP http://www.jspp.org/参照)
  • Year and Date: 2011-03-11
• [Presentation] uORFがコードするペプチドにより翻訳が制御されるシロイヌナズナ遺伝子の探索と解析 (2010)
  • Author(s): 尾之内均
  • Organizer: 日本植物学会第74回大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 中部大学(春日井)
  • Year and Date: 2010-09-10
• [Presentation] uORFがコードするペプチドにより翻訳が制御されるシロイヌナズナ遺伝子の探索と解析 (2010)
  • Author(s): 尾之内均
  • Organizer: 日本植物学会第74回大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 中部大学(春日井市) 招待講演
  • Year and Date: 2010-09-10
• [Presentation] シロイヌナズナにおけるペプチド配列依存的に制御を行う新規uORFのゲノムワイドな探索 (2010)
  • Author(s): 渡部峻、竹本まり子、蝦名績、遠洞弥生、小山博彰、高橋広夫、内藤哲、尾之内均
  • Organizer: 第12回日本RNA学会年会
  • Place of Presentation: 学術総合センター一ツ橋記念講堂(東京)
  • Year and Date: 2010-07-28
• [Presentation] シロイヌナズナのuORFにコードされるペプチドが関与する転写後制御機構の解析 (2010)
  • Author(s): 竹本まり子、内山尚子、蝦名 績、渡部峻、内藤哲、尾之内均
  • Organizer: 第12回日本RNA学会年会
  • Place of Presentation: 学術総合センターツ橋記念講堂(東京)
  • Year and Date: 2010-07-28
• [Presentation] シロイヌナズナのUORFにコードされるペプチドが関与する転写後制御機構の解析 (2010)
  • Author(s): 竹本まり子
  • Organizer: 第12回日本RNA学会年会
  • Place of Presentation: 学術総合センター一ツ橋記念講堂(東京)
  • Year and Date: 2010-07-28
• [Presentation] シロイヌナズナにおけるペプチド依存的なuORF制御機構の解析 (2010)
  • Author(s): 渡部峻、蝦名績、高野順平、内藤哲、尾之内均
  • Organizer: 第51回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本大学(熊本市)
• [Presentation] シロイヌナズナにおけるペプチド依存的なuORF制御機構の解析 (2010)
  • Author(s): 渡部峻
  • Organizer: 第51回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本市、熊本大学
• [Presentation] シロイヌナズナにおけるuORFにコードされるペプチドによる翻訳制御の探索 (2009)
  • Author(s): 蝦名績、渡部峻、内藤哲、尾之内均
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜(横浜市)
  • Year and Date: 2009-12-11
• [Presentation] シロイヌナズナにおけるuORFにコードされるペプチドによる翻訳制御の探索 (2009)
  • Author(s): 蝦名績
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜市、パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2009-12-11
• [Presentation] 植物の翻訳アレストにおけるリボソームexitトンネルの役割 (2009)
  • Author(s): 西口達也
  • Organizer: 第11回日本RNA学会年会
  • Place of Presentation: 新潟市、朱鷺メッセ
• [Remarks] 研究室ホームページURL
  • URL: http://arabi4.agr.hokudai.ac.jp/arabi.html