2015 Fiscal Year Research-status Report
出芽酵母におけるリボソームRNAの新規転写制御機構の解明
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26440009
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
笠原 浩司 東京農業大学, 応用生物科学部, 准教授 (40304159)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | リボソームRNA遺伝子 / リボソームタンパク質遺伝子 / 転写 / 出芽酵母 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度はΔhmo1Δfpr1二重破壊株の生育異常を回復させるサプレッサー変異株の一つにおける変異として昨年度明らかとなった3番染色体右腕末端領域約25 kbpの欠失と、この切断点への一部重複した15番染色体左腕末端の融合という染色体の重複転座について、この染色体異常が生育を回復させる直接の原因の特定を目指した。欠失した3番染色体末端領域25 kbpをプラスミドにのせてこのサプレッサー変異株に導入したところ生育の回復は失われなかったことから、3番染色体末端の欠失が生育回復の原因ではないことが示された。このサプレッサー変異株を元の二重破壊株と掛け合わせた二倍体は良好な生育を示し、生育の回復が優性であったことから、その原因が重複した15番染色体にあることが強く示唆された。そこでこの約115 kbpという長大な重複末端領域を5つに分割してプラスミドに挿入し、元の二重破壊株に形質転換することにより生育を回復させる領域を限局した。領域を縮めながらこれを繰り返し、最終的にあるリボソームタンパク質遺伝子のコピーが二つに増えたことが生育回復の原因であることが明らかとなった。RNA-seq解析の結果、この遺伝子は二重破壊株と野生株を比較して、生育に必須な遺伝子の中で最も転写量の低下が大きかったことから、Δhmo1Δfpr1二重破壊株の生育異常の原因が本遺伝子の転写量の低下にあることが強く示唆された。Hmo1がこの遺伝子を始め多くのリボソームタンパク質遺伝子の転写に関わっていることについては既に報告済みであるが、そこにFpr1がどのように関わっているかについては全く不明である。申請者はそれを明らかにすることが、これら両因子が関与する未知のリボソームタンパク質遺伝子の転写制御機構の発見に繋がるものと考え、現在は他のサプレッサー変異株の原因遺伝子の解析を継続して行っている。
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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
申請時の目標として挙げていた（申請時までに取得していた）サプレッサー変異株の原因となる染色体異常の発見（昨年度）に引き続き、それに伴う特定の遺伝子のコピー数の倍加が生育回復の原因であることを決定することに成功した。これにより当初の目的の一部を達成すると共に、本研究の大きな目標であるHmo1およびFpr1の働きを解明する上で、中心的な研究対象となる具体的な標的遺伝子が特定されたことにより、今後の解析の方向性と注力する点がより具体的になったと考えられる。例えば他に得られているサプレッサー変異株ではやはりこの標的遺伝子の転写量が増加し、これが生育回復の原因であることが示唆されているが、この遺伝子に変異やコピー数の増加は起こっていないことが確認されており、この転写の制御に何らかの異常が起こっている可能性が示唆されている。この異常の原因を明らかにすることにより、Hmo1、Fpr1の働きをより明確にすることが出来ると考えられる。このように今年度は本研究における重要な発見があった一方、他の研究のとりまとめと論文発表の準備により年度後半、あまり多くの時間を割けなかったことから、それを差し引いて総合的に見ると「概ね順調に進展している」というのが妥当であると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究の今後の推進方策としては、Δhmo1Δfpr1二重破壊株の生育異常の原因として明らかになった特定のリボソーム遺伝子プロモーターの解析を一つの柱として研究を進めていく。例えば本プロモーターにレポーター遺伝子としてHIS3遺伝子を融合してΔhmo1Δfpr1二重破壊株に導入し、変異によりヒスチジン要求性が失われる（転写が回復する）変異を取得する、本プロモーターに各種欠失を導入し、Hmo1およびFpr1とのな関連を解析する、あるいは本遺伝子プロモーターに結合する因子を網羅的に同定し、そのHmo1およびFpr1との機能的、物理的関連を調べる、といった解析を行う。もう一つの柱として、既に取得されている他のΔhmo1Δfpr1二重破壊株のサプレッサー変異株の変異遺伝子の同定を進め、両因子の上記標的遺伝子の制御に関わる他の因子の同定をすすめる。後者については既に申請者が所属する東京農業大学の生物資源ゲノム解析センターとの共同研究として、次世代シークエンサーによるゲノムの解読による変異遺伝子の同定を進めている。
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| Causes of Carryover |
年度の後半に論文をとりまとめ発表するために必要な英文校正費、及び論文掲載費などの予算を年度末まで確保していたが、年度内に発表できなかったため、急遽別の物品の購入に使用することも検討したが、無理に全額使い切るのは効率的な研究費の使用に反すると考え、最終的に残額を次年度へ繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
繰り越した額は今年度に投稿予定の論文の英文校正費、及び掲載費、あるいは今年度必要な物品の購入に充てる予定である。
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Research Products
(4 results)
