2014 Fiscal Year Research-status Report
ｕＯＲＦにコードされるペプチドによる翻訳制御の植物における多様な役割の解明
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25440122
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
尾之内 均 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (50322839)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | uORF / 翻訳制御 / リボソーム / 新生ペプチド / シロイヌナズナ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1) uORFペプチドが組織・条件特異的な翻訳制御に関与する可能性の検討
これまでに同定したuORFペプチドにより制御されるシロイヌナズナ遺伝子のいくつかについて、組織特異的発現制御にuORFペプチドが関与する可能性を検討したところ、uORFペプチドによる翻訳抑制の強さに組織特異性がみられる遺伝子を一つ見いだした。また、シロイヌナズナの培養細胞を用いて、いくつかのuORFについてuORFペプチドによる翻訳抑制の強さと細胞増殖速度との関係を調べたところ、細胞増殖速度が通常よりも遅い条件でuORFペプチドによる翻訳抑制が強くなる遺伝子と弱くなる遺伝子を一つずつ見いだした。
(2) uORFペプチドがリボソームの停滞を引き起こす可能性の検討
ペプチド配列依存的に翻訳を抑制する７個のuORFについて、uORFペプチドがリボソームの停滞を引き起こす可能性を、小麦胚芽抽出液の試験管内翻訳系を用いたウエスタン解析により検討した。その結果、７個のうちの１つのuORFを翻訳させた場合に翻訳アレストが起きたことを示すバンドが検出された。他の６つのuORFを翻訳させた場合には翻訳アレストは観察されなかったため、それらのuORFにコードされるペプチドは通常の小麦胚芽抽出液の試験管内翻訳反応条件ではリボソームの停滞を引き起こさず、翻訳アレスト起こすためにはなんらかのエフェクター分子を必要とする可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
現在までに組織・条件特異的に遺伝子発現を抑制するuORFペプチドを３つ見いだした。その３つのuORFについて、uORFの翻訳開始効率とuORFペプチドによる翻訳抑制効率のいずれが組織・条件特異的に変化するかを検討するための形質転換植物の作出もほぼ完了している。また、試験管内翻訳系において翻訳アレストを起こすuORFを一つ同定した。以上のように、当初の目標としていた成果が得られており、順調に研究が進んでいると言うことができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に同定した組織・条件特異的に遺伝子発現を抑制するuORFと翻訳アレストを起こすuORFについて、それらが関与する遺伝子発現制御機構のさらに詳細な解析を行う。組織・条件特異的に遺伝子発現を抑制するuORFについては、uORFの翻訳開始効率とuORFペプチドによる翻訳抑制効率のいずれが組織・条件特異的に変化するかを、形質転換植物を用いて検討する。試験管内翻訳系において翻訳アレストがみられたuORFについては、通常の試験管内翻訳反応の条件では翻訳アレスト効率が低かったため、なんらかの条件に依存して翻訳効率が高まる可能性を検討する。また、これらのuORFによる遺伝子発現制御機構に関与する因子の遺伝学的同定を行う。
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[Journal Article] Identification of novel Arabidopsis thaliana upstream open reading frames that control expression of the main coding sequences in a peptide sequence-dependent manner.2015
Author(s)
Ebina I., Takemoto-Tsutsumi M., Watanabe S., Koyama H., Endo Y., Kimata K., Igarashi T., Murakami K., Kudo R., Osumi A., Noh A.L., Takahashi H., Naito S., and Onouchi H.
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Journal Title
Nucleic Acids Res.
Volume: 43
Pages: 1562-1576
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] A U-system approach for predicting metabolic behaviors and responses based on an alleged metabolic reaction network.2014
Author(s)
Sriyudthsak K., Sawada Y., Chiba Y., Yamashita Y., Kanaya S., Onouchi H., Fujiwara T., Naito S., Voit E.O., Shiraishi F., and Hirai M.Y.
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Journal Title
BMC Syst. Biol.
Volume: 8 (Suppl 5)
Pages: S4
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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