2006 Fiscal Year Annual Research Report
シロイヌナズナにおける新生ペプチドによる制御の分子遺伝学的探索および解析
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18570032
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
尾之内 均 北海道大学, 大学院農学研究院, 助教授 (50322839)
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| Keywords | 新生ペプチド / 翻訳アレスト / 上流ORF / リボソーム / 転写後制御 / シロイヌナズナ |
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| Research Abstract |
これまでに、シロイヌナズナのメチオニン生合成の鍵酵素遺伝子であるCGS1御遺伝子の転写後制御において、新生ペプチドによって翻訳アレストが引き起こされたあと、それと共役してmRNA分解が誘導されることを見いだした。そのような翻訳アレストとmRNA分解の共役が植物においてどれくらい普遍的であるかを明らかにするために、まずシロイヌナズナにおいて新生ペプチドによる翻訳アレストが起こる遺伝子の探索をおこなった。
酵母や動物の系においてuORFにコードされる新生ペプチドによって翻訳アレストが引き起こされる例が知られている。そこで、シロイヌナズナの完全長cDNAに見いだされたuORFのうち、アミノ酸配列が植物間で保存されているものについて、試験管内翻訳系を用いてuORFペプチド依存的な翻訳アレストが起こるかどうかを解析した。その結果、SAM decarboxylase遺伝子のuORFを含むmRNAを試験管内翻訳させた場合に、uORFのアミノ酸配列依存的に特定のサイズのペプチジルtRNAの蓄積が観察され、uORFペプチドによって翻訳アレストが起こることが示された。
in vitro系においては、CGS1 mRNAでみられたような翻訳アレストと共役したmRNA分解は、SAM decarboxylasemRNAではみられなかった。In vivoにおいてuORFのアミノ酸配列依存的なmRNA分解の誘導がみられるかどうかを解析するために、野生型およびフレームシフト変異型uORFを持つ遺伝子を導入した形質転換シロイヌナズナを作成した。
また、シロイヌナズナのリボソームタンパク質L17遺伝子に2アミノ酸の欠失変異を持つ変異株において、CGS1の新生ペプチドによる翻訳アレストの効率の低下がみられた。このことから、CGS1 mRNAにおける翻訳アレストにはリボソームタンパク質L17が関与することが示唆された。
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