2015 Fiscal Year Annual Research Report
植物オルガネラ遺伝子の発現を統御する核コードPPRタンパク質の機能解析
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25291059
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
杉田 護 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 教授 (70154474)
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2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 葉緑体 / ミトコンドリア / 遺伝子発現 / PPRタンパク質 / RNAスプライシング / グループⅡイントロン / RNA結合配列 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
葉緑体とミトコンドリアの遺伝子発現をコントロールする鍵因子であるpentatricopeptide repeat (PPR)タンパク質の分子機構の解明を目指した。本年度は以下のことを明らかにした。
ヒメツリガネゴケのPPRタンパク質のうち、遺伝子ノックアウト(KO)株が顕著な生育遅延を表したPpPPR_4 について詳細な分子的解析を行った。その結果、PpPPR_4が葉緑体局在タンパク質であり、KO株では光合成の光化学系Ⅱのクロロフィル蛍光収率が野生株レベルの60%に低下していることを明らかにした。さらに、葉緑体ゲノムコードのタンパク質レベルが KO株で顕著に減少している一方、核コードの葉緑体タンパク質レベルが野生株とKO株で同程度であることを見出した。また、多くの葉緑体タンパク質遺伝子の発現レベルがKO株で上昇していることを観察した。これに対して、葉緑体リボソームRNAの蓄積レベルおよびRNAプロセシングパターンは野生株とKO株で顕著な差異は観察されなかった。同様に全葉緑体tRNAの蓄積レベルを調べたところ、リボソームRNA遺伝子オペロンから転写されるイソロイシンtRNAの蓄積レベルがKO株で顕著に減少していることが観察された。イソロイシンtRNAはグループⅡイントロンをもつtRNA前駆体からスプライシングをへて産生されるが、KO株ではスプライシング効率が顕著に低下していた。最後に、PpPPR_4がイソロイシンtRNA前駆体のグループⅡイントロン内のドメインⅢに強く結合することをRNA結合実験により明らかにした。以上の観察結果から、 PpPPR_4がイソロイシンtRNA前駆体イントロンのスプライシングに働く特異的因子であると結論し、これをPTSF1 (plastid tRNA splicing factor 1）と命名した。以上の成果はPPRタンパク質の分子機能に関する新しい知見であり、当該分野の研究に大きく貢献するものである。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Diversity of plant circadian clocks: insights from studies of Chlamydomonas reinhardtii and Physcomitrella patens.2016
Author(s)
Ryo, T., Matsuo, T., Yamashino, T., Ichinose, M., Sugita, M. and Aoki, S.
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Journal Title
Plant Signaling & Behavior
Volume: 11
Pages: e1116661
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Plastid genome sequences of Gymnochlora stellata, Lotharella vacuolata, and Partenskyella glossopodia reveal remarkable structural conservation among chlorarachniophyte species.2016
Author(s)
Suzuki, S., Hirakawa, Y., Kofuji, R., Sugita, M. and Ishida, K.
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Journal Title
Journal of Plant Research
Volume: 129
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Functional analysis of P-type PPR proteins in the moss Physcomitrella patens2016
Author(s)
Goto, S., Kawaguchi, Y., Ichinose, M., Sugita, C., Sugita, M.
Organizer
IGER Annual meeting 2015
Place of Presentation
Toyada Auditorium, Nagoya University
Year and Date
2016-01-08 – 2016-01-08
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[Presentation] A PLS-type PPR protein is involved in RNA splicing of nad5 pre-mRNA in the moss Physcomitrella patens.2015
Author(s)
Nakajima, K., Kawaguchi, Y., Ichinose, M., Sugita, C., Sugita, M.
Organizer
9th International Conference of Plant Mitochondrial Biology
Place of Presentation
Wroclaw, Poland
Year and Date
2015-05-17 – 2015-05-22
Int'l Joint Research
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