2013 Fiscal Year Annual Research Report
酵母ミトコンドリア蛋白質のｍＲＮＡ局在化シグナル解析
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23300112
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
HORTON Paul 独立行政法人産業技術総合研究所, 生命情報工学研究センター, 総括研究主幹 (00371071)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
FRITH Martin 独立行政法人産業技術総合研究所, 生命情報工学研究センター, 主任研究員 (40462832)
今井 賢一郎 独立行政法人産業技術総合研究所, 生命情報工学研究センター, 研究員 (80442573)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | mRNA局在 / ミトコンドリア |
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| Research Abstract |
背景：ミトコンドリア蛋白質のmRNAがミトコンドリアの周辺に局在されることは知られていたが、mRNAの長さと比較的強く正相関するを除けば、mRNAが局在する蛋白質とそうでない蛋白質の違いは解明されていなかった。また、アミノ酸配列からミトコンドリアに輸送されるかどうかが予測できない蛋白質は多数存在する。
行った研究：酵母ミトコンドリア蛋白質のmRNA局在を測定した４つの大規模実験のデータを合わせて解析し、mRNAまたはその産物蛋白質の様々な特徴(mRNAの両UTRなどの配列モチーフ、産物蛋白質の輸送シグナル[以下MTS]の有無、平均疎水性など)を解析し、mRNAのミトコンドリア周辺局在を決める要因を検討した。また、MTSを予測する手法の改良も行った。
研究実績：回帰解析により、アミノ酸の配列長の影響を除いてもmRNA局在はMTSと相関すること、またMTSと蛋白質の長さに有意に正相関があることを見つけた。mRNA配列の5'UTR、コーディング領域、及び3'UTRのそれぞれの領域にその存在がmRNAの局在と統計的有意に相関する新規配列モチーフを多数見つけた。その内5'UTR領域に興味深いモチーフとして翻訳開始点の上流３塩基にアデニンがmRNAのミトコンドリア周辺局在と統計的に有意に負相関することを突き詰めた。この位置のアデニンが効率的な翻訳を促進することは文献に指摘されているが、mRNA局在との関係は知られていなかった。以上の解析は現在論文準備中である。また、アミノ酸配列の解析も行い、MTSとアミノ酸配列の進化速度との関係を定量的に調べ、その速度がMTSの予測に有望な特徴量であることを示した。この結果は[Fukasawa et al, BMC Genomics 2014](責任著者は代表のHorton)にて論文発表を行った。
成果の意義：翻訳効率とmRNA局在の関係を示唆する5'UTRモチーフの発見はmRNA局在への機序を解明する上重要なヒントである。また、より正確なMTS予測法の開発はミトコンドリアの機能解明に貢献する。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(3 results)
