| Project/Area Number |
23K19344
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
0701:Biology at molecular to cellular levels, and related fields
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
西川 雅展 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任研究員 (70985184)
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| Project Period (FY) |
2023-08-31 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 翻訳 / 植物ウイルス / 植物免疫 / 無細胞翻訳系 |
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| Outline of Research at the Start |
mRNAの翻訳開始は遺伝子発現制御において重要なステップであるにも関わらず、植物細胞における調節機構はほとんど明らかになっていない。これまでの研究で、機能未知の植物タンパク質EXA1が翻訳開始因子と協調して働くことを見出した。このことは、EXA1が翻訳開始の調節に関わることを示唆している。本研究では、EXA1の機能解析を通じて、植物細胞における翻訳調節機構の一端を解明することを目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物は環境変化や病原体による攻撃に応答し、複数の段階で遺伝子発現を制御している。中でもmRNAの翻訳はタンパク質の合成量を決定する重要なステップである。その調節の鍵となるのは、翻訳開始因子によるmRNAへのリボソームのリクルートであるが、植物細胞における翻訳開始の調節機構はほとんど明らかになっていない。これまでの研究で、機能未知の植物タンパク質EXA1が翻訳開始因子と協調して働くことを見出しており、EXA1は翻訳開始の調節に関与すると予想される。本研究では、EXA1の機能解析を通じて、植物細胞における翻訳調節機構の一端を解明することを目的としている。
今年度は、まずRNA免疫沈降によってEXA1と結合するmRNAの同定を試みた。しかし、EXA1タンパク質の抽出に適した条件においては免疫沈降が困難であったため、EXA1と結合するmRNAの同定には至らなかった。今後は、後述のin vitro系の利用など、実験系の変更を検討する。
他方では、EXA1がmRNAの翻訳に与える影響を評価するために、翻訳活性のレポーターとしてルシフェラーゼを利用した実験系を確立した。これにより、EXA1による翻訳制御を誘導するRNA配列を簡便に特定できると期待される。
また、タバコ培養細胞由来の細胞抽出液は高い翻訳活性を持つことが知られている。そこで、ゲノム編集によりEXA1をノックアウトしたタバコ培養細胞株を作出し、本細胞株を用いて細胞抽出液の調製を行なった。これにより、EXA1が翻訳に与える影響をin vitroで詳細に解析することが可能になると期待される。
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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
今年度は、EXA1の機能解析のための実験系を複数確立することができた。引き続きこれらを利用して解析することで、EXA1の分子機能を詳細に明らかにできると期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度までに確立したルシフェラーゼアッセイ系を利用し、EXA1による翻訳制御を誘導するRNA配列を特定する。また、EXA1ノックアウト培養細胞由来の無細胞翻訳系を活用し、EXA1がmRNAの翻訳や、RNAウイルスの翻訳・複製に与える影響を詳細に解析する。
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