A novel regulatory mechanism for transcription of ribosomal RNA in budding yeast

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26440009
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture
• Principal Investigator: 笠原 浩司 東京農業大学, 生命科学部, 准教授 (40304159)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: リボソーム / リボソームタンパク質遺伝子 / リボソームRNA遺伝子 / 転写 / 出芽酵母 / PPIase

Outline of Annual Research Achievements

当初申請で記載したΔhmo1Δfpr1二重破壊株の生育遅延を抑圧する変異株について、その原因が15番染色体末端の重複転座に伴い、リボソームタンパク質遺伝子（以下、RP遺伝子:Ribosomal Proein）の1つRPL25のコピー数の倍加にあること、Hmo1とFpr1がRPL25のプロモーターに結合し、その転写を協調的に促進することを28度までに明らかにしていた。29年度は引き続いて研究を進めた結果、①Fpr1がRPL25のみならず、多くのRP遺伝子のプロモーターに結合することを明らかにした、②Fpr1のゲノムワイドな標的遺伝子をChIP-seq法にて同定することに成功した。その結果、Fpr1がほぼ全てのRP遺伝子に極めて特異的に結合することが明らかとなり、加えてRP遺伝子以外の標的も複数同定された。Fpr1の結合するRP遺伝子には全てRP遺伝子の主要な転写活性化因子として知られるRap1が結合し、逆にRap1の結合しないRP遺伝子にはFpr1も結合が見られないことから、Fpr1がRap1依存的に標的DNAに結合することが示唆された。③RPL25遺伝子のプロモーターの各領域を欠失した変異型プロモーターを用いた解析から、Fpr1の結合にはRap1結合配列が必須であることが示された。以上の成果はFpr1が、Rap1によるRP遺伝子の転写促進の効果を助けるコファクターとして働くことを強く示唆している。RP遺伝子の転写に関わる既知の因子はRap1やHmo1, Fhl1, Ifh1など、全て2000年代半ばまでに発見され、以降、新たな因子の報告はなかったが、本研究は約10年ぶりに新たな因子の発見につながる結果となり、リボソーム構成因子の合成制御の理解に大きな貢献が出来たと考えている。