植物リボソームストレス応答の分子機構の実態解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K05563
• Research Institution: Senshu University
• Principal Investigator: 前川 修吾 専修大学, 商学部, 講師 (80711209)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堀口 吾朗 立教大学, 理学部, 教授 (70342847)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: リボソーム / リボソームストレス / ユビキチンリガーゼ / シロイヌナズナ

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、植物のリボソームストレスのシグナル伝達機構の一端を明らかにすることを目的としている。その目的のために、植物のリボソームストレスシグナルに関与するリボソームタンパク質RPL12B及びユビキチンリガーゼSZK2の周辺で機能している相互作用因子の同定およびその機能解析を行う。また、RPL12がサブユニットとなっているリボソームのP-stalkがリボソームストレス時ふるまいを変える可能性についても解析を行う。
本年度は、シロイヌナズナのプロテオームに関して網羅的に相互作用因子を探索した先行研究（ARABIDOPSIS INTERACTOME MAPPING CONSORTIUM, 2011）によりSZK2との相互作用の可能性が示された尿素代謝酵素複合体サブユニットUREFに着目して解析を行った。その結果、Yeast-2-hybrid法によりSZK2との相互作用が陽性であり、且つ、リボソームストレス応答の抑圧変異としてとられたszk2-1R316Wとは陰性であった。このことからSZK2-UREFの相互作用がリボソームストレスシグナルに重要であることが示唆された。一方で、CRISPR-Cas9法を用いてurefに変異を起こさせた系統を作出した結果、リボソームストレス応答を抑圧するといった影響はみられなかった。そこで、今後は何らかの条件特異的にuref変異がリボソームストレス応答を抑圧する可能性について検証する。また、SZK2が、UREFが司る尿素代謝に関与している可能性についても検証していく。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

所属研究室を異動したことで、実験室のセットアップ等に非常に時間がかかっている。且つ、植物の生育環境が大きく変わり、安定して植物を生育させられるまでに時間がかかっている。

Strategy for Future Research Activity

今後は引き続き上述した解析を進めるとともに、他のSZK2相互作用因子群等にも手を広げつつ、RPL12がサブユニットとなっているP-stalkのリボソームストレス時の動態等も解析を進める。

Causes of Carryover

実験室のセットアップ等、所属研究室の移動に伴う雑事で思うように実験が進められなかった分を次年度に持ち越した。

Research Products

• [Journal Article] The TGN/EE SNARE protein SYP61 and the ubiquitin ligase ATL31 cooperatively regulate plant responses to carbon/nitrogen conditions in Arabidopsis (2022)
  • Author(s): Hasegawa Y, Reyes TH, Uemura T, Baral A, Fujimaki A, Luo Y, Morita Y, Saeki Y, Maekawa S, Yasuda S, Mukuta K, Fukao Y, Tanaka K, Nakano A, Takagi J, Bhalerao RP, Yamaguchi J, Sato T.
  • Journal Title: The Plant Cell Volume: 34 Pages: 1354-1374
  • DOI: 10.1093/plcell/koac014
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research