Regulatory mechanism of the gene expression using sUTR
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22K19168
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 39:Agricultural and environmental biology and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山次 康幸 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (40345187)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
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| Keywords | リーキースキャニング / 植物ウイルス / 5'UTR |
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| Outline of Research at the Start |
真核生物では一般に1本のmRNA上に１つの読み枠（open reading frame: ORF）が存在し、１つのタンパク質が翻訳されると考えられてきた。しかし、近年のゲノム科学的研究により全体の35-50%ものmRNAにおいて実際に発現するORFの上流に数ペプチドをコードする小さなRNA（upstream ORF: uORF）が存在し、下流のORFの発現を制御していることが示唆されてきたが、その制御機構については完全に解明されていない。この課題を解決するため、本研究では植物RNAウイルスを利用して遺伝子発現制御機構の解析を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではuORFによる遺伝子発現制御機構の全容解明を目指し、sUTRを介したリーキースキャニングの制御機構に関する研究を展開する。今年度はsUTRの植物ウイルス間における保存状況とsUTRの機能について研究を行った。TGBpsをコードする多数の植物ウイルスについてTGBpsをコードするsgRNAの5'UTRの長さをディープシンクエンシングによる網羅的RACE法により解析したところ、いずれも10塩基以下の短い配列しか保持していなかったことからsUTRはこれらのウイルスの間で普遍的な性質であることを示した。そこで、リーキースキャニングにおけるsUTRの機能を解明するため、下流遺伝子TGBp1, TGBp2, TGBp3の発現量への影響を解析した。まず、sUTRの長さを短くしたところ、sUTR直下のTGBp1の発現量が減少し、下流のTGBp2/TGBp3の発現量が増加した。次いでsUTRを長くしたところ、TGBp1の発現量に変化はないが、TGBp2/TGBp3の発現量が減少した。sUTRの長さはそのままに配列を変化させても下流遺伝子の発現量への影響はなかったことから、sUTRの長さが下流遺伝子の発現量を調整する働きがあることを示した。これらの結果はリーキースキャニングのレギュレーターとしてこれまで知られていたKozak配列以外に、5'UTRの長さもリーキースキャニングのレギュレーターとしての働きを持つことを示唆するものである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画通り、sUTRの普遍性を明らかにし、さらにsUTRがリーキースキャニングの効率を調整する新たなレギュレーターであることを示したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
sUTRがウイルス感染に果たす役割を解析するとともに、mRNAでのsUTRの分布状況などを解析する予定である。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
