RNA regulatory network via mRNA 3'UTR in Enterobacteriaceae

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H03464
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49050:Bacteriology-related
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: Miyakoshi Masatoshi 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (60755809)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: small RNA / 3'UTR

Outline of Final Research Achievements

A bacterial mRNA produces a small RNA (sRNA) from its 3'UTR, which functions as a post-transcriptional regulator. A enterobacterial species such as E. coli and Salmonella contains at least 30 3'UTR-derived sRNAs. This study revealed that GlnZ sRNA is generated from the 3'UTR of glnA mRNA encoding glutamine synthetase via processing by RNase E and represses the expression of 2-oxoglutarate dehydrogenase. Moreover, the release of GlnZ from the glnA mRNA by RNase E is essential for the post-transcriptional regulation of sucA.

Free Research Field

細菌学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

腸内細菌科細菌を代表するサルモネラや大腸菌において、3´UTRからsRNAを生成するmRNAを見出し、特にグルタミン合成酵素をコードするglnAから細菌種によって異なる塩基配列を持つsRNA GlnZが生成することを明らかにした。窒素飢餓条件でグルタミン合成酵素が発現する際に、そのmRNA 3´UTRからsRNA GlnZが生成し、2-オキソグルタル酸デヒドロゲナーゼの発現を抑制することが明らかになった。また、GlnZはRNase EによるプロセシングによってmRNAから遊離して初めて機能を発揮することが示された。2-オキソグルタル酸の代謝フローの切り替えに重要な転写後調節機構を発見した。