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プラスチドmRNAの翻訳機構に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 09304074
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物生理
研究機関名古屋大学

研究代表者

杉浦 昌弘  名古屋大学, 遺伝子実験施設, 教授 (80027044)

研究分担者 廣瀬 哲郎  名古屋大学, 遺伝子実験施設, 助手 (30273220)
杉田 護  名古屋大学, 人間情報学研究所, 教授 (70154474)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
33,100千円 (直接経費: 33,100千円)
1999年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
1998年度: 7,600千円 (直接経費: 7,600千円)
1997年度: 17,500千円 (直接経費: 17,500千円)
キーワードタバコ / 葉緑体 / 翻訳 / RNAエディティング / 開始コドン / シストロン / in vitro / mRNA / 高等植物 / クロレラ / プラスチド
研究概要

本研究は、タバコのプラスチドより調製したin vitro翻訳系を用いて、以下のプラスチド翻訳の分子機構を明らかにした。
(1)開始コドンの決定:ndhDmRNAは、AUG、GUGと後方のACGがRNAエディティングにより生じたAUGと3種の開始可能コドンが存在する。しかし、実際は第3のAUGからのみ翻訳開始することを示した。また、psbCmRNAのAUGとGUGのうち、後方のGUGのみが翻訳開始コドンと決定した。
(2)開始コドンの効率:葉緑体でもAUG以外にGUGとUUGも開始コドンとなることを示したが、それらの効率とAUG>GUG>UUGと順に低下することを示した。
(3)ジ・シストロニックmRNAの翻訳:psaC-ndhDmRNAは、シストロン間で切断されないと両方共翻訳しないことを見出した。一方、psbD-psbCmRNAは切断されなくとも翻訳できる。
(4)Shine-Dalgarno(SD)配列の効果:各種mRNAで調べたところ、SD配列はAUGより5〜12ヌクレオチド前方にある場合のみ効果あることを示した。
(5)RNAエディティングと翻訳の関係:in vitro RNAエディティング系の開発に成功し、エディティングにより生じたAUGから翻訳開始することを実験的に証明した。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (42件)

  • [文献書誌] Sanjay Kapoor: "Identification of two essential sequence elements in the nonconsensus typeII PatpB-290 plastic promoter by using plastid transcription extracts from cultured tobacco BY-2cells"Plant Cell. 11. 1799-1810 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuro Hirose: "RNA editing sites in tobacco chloroplast transcripts : editing as a possible vegulator of chloroplast RNA polymerase activity"Mol. Gen. Genet. 262. 462-467 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tetsuro Hirose: "The chloroplast InfA gene with a functional UUA initiation codon"FEBS Lett.. 445. 169-172 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Michinori Mutsuda: "Physiological characterization of RNA-binding protein deficient cells from synechaococcus sp. strain PCC 7942"Plant Cell Physiol.. 40. 1203-1209 (1999)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Chieko Sugita: "Targeted deletion of genes for eukaryotic RNA-binding proteins, Rbpland Rbp2, in cyanobacterium synechococcus sp. strain PCC 7942 : Rbp1 is indispensable for cell growth at cold temperatures"FEMS Microbiol. Lett.. 176. 155-161 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Nakamura: "Chloroplast ribonucleoproteins are associated with both mRNAs and intron-containing precursor +RNAs"FEBS Lett.. 460. 437-441 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 杉浦昌弘: "葉緑体ゲノムの分子遺伝学"遺伝. 53・4. 61-65 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 杉田護: "葉緑体遺伝子発現における転写後調節"蛋白質核酸酵素. 45・2. 132-138 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Sugiura: "The Phototrophic Prokaryotes"Kluwer Academic/Plenum Publishers. 836 (1999)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Sugiura: "From Symbiosis to Eukaryotism-Endocytobiology VII"Univ. Geneva Press. 印刷中 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirose, T., M Sugiura: "Both RNA editing and RNA cleavage are required for translation of tobacco chloroplast ndhD and mRNA : a possible regulatory mechanism for expression of a chloroplast operon consisting of functionally unrelated genes."EMBO J.. 16. 6804-6811 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyagi, T., S. Kapoor, M. Sugita and M. Sugiura: "Transcript analysis of tobacco plastid rps2/atpI/H/F/A operon reveals the existence of a non-consensus type(NCII) promoter upstream to atpI coding sequence"Mol. Gen. Genet.. 257. 299-307 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirose, T., T. Kusumegi and M. Sugiura: "Translation of tobacco chloroplast rps14 mRNA depends on a Shine-Dalgarno-like sequence in the 5'-untranslated region but not on internal RNA editing in the coding region"FEBS Lett.. 430. 257-260 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sugiura, M., T. Hirose and M. Sugita: "Evolution and mechanism of translation in chloroplasts"Annu. Rev. Genetics. 32. 437-459 (1998)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wakasugi, T., M. Sugita, T. Tsudzuki and M. Sugiura: "Updated gene map of tobacco chloroplast DNA"Plant Mol. Biol. Rep.. 16. 231-241 (1998)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirose, T., T. Ideue, T. Wakasugi and M. Sugiura: "The chloroplast infA gene with a functional UUA initiation codon"FEBS Lett.. 445. 169-172 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kapoor, S. and M. Sugiura: "Identification of two essential sequence elements in the nonconcensus type II PatpB-290 plastid promoter by using plastid transcription extracts from cultured tobacco BY-2 cells"Plant Cell. 11. 1799-1810 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakamura, T., M. Ohta, M. Sugiura and M. Sugita: "Chloroplast ribonucleoproteins are associated with both mRNAs and intron-containing precursor tRNAs"FEBs Lett. 460. 137-441 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hirose, T., T. Kusumegi, T. Tsudzuki and M. Sugiura: "RNA editing sites in tobacco chloroplast transcripts : editing as a possible regulator of chloroplast RNA polymerase activity"Mol. Gen. Genet. 262. 462-467 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sanjay Kapoor: "Identification of two essential sequence elements in the nonconsensus typeII PatpB-290 plastid promoter by using plastid transcription extracts from cultured tobacco BY-2 cells."Plant Cell. 11. 1799-1810 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsuro Hirose: "RNA editing sites in tobacco chloroplast transcripts: editing as a possible regulator of chloroplast RNA polymerase activity."Mol.Gen.Genet. 262. 462-467 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsuro Hirose: "The chloroplast InfA gene with a functional UUA initiation codon."FEBS Lett.. 445. 169-172 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Michinori Mutsuda: "Physiological characterization of RNA-binding protein deficient cells from synechococcus sp. strain PCC 7942."Plant Cell Physiol.. 40. 1203-1209 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Chieko Sugita: "Targeted deletion of genes for eukaryotic RNA-binding Proteins,Rbp1 and Rbp2,in cyanobacterium synechococcus sp. strain PCC 7942: Rbp1 is indispensable for cell growth at cold temperatures."FEMS Microbiol.Lett.. 176. 155-161 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Takahiro Nakamura: "Chloroplast ribonucleoproteins are associated with both mRNAs and intron-containing precursor tRNAs."FEBS Lett.. 460. 437-441 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Masahiro Sugiura: "The Phototrophic Prokaryotes"Kluwer Academic/Plenum Publishers. 836 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Masahiro Sugiura: "From Symbiosis to Eukaryotism-Endocytobiology VII"Univ Geneva Press(印刷中). (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe,T.,M.Sugita,M.Sugiura: "Identification of 10Sa RNA(tmRNA)homologues from the cyanobacterium Synechococcus sp.strain PCC6301 and related organisms." Biochim.Biophy.Acta. 1396. 97-104 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Miyagi,T.,S.Kapoor,M.Sugita and M.Sugiura: "Transcript analysis of tobacco plastid rps2/atnI/H/F/A operon reveals the existen-ce of a non-consensus type(NCII)promoter upstream to atpI coding sequence." Mol.Gen.Genet.257. 299-307 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Akama,K.,Y.Yukawa,M.Sugiura and I.Small: "Plant cytosolic tRNA^<H15> possesses an exceptional C_<54> in the canonical TΨC loop." Nucl.Acids.Res.26. 2708-2714 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hirose,T.,T.Kusumegi and M.Sugiura: "Translation of tobacco chloroplast rps14 mRNA depends on a Shine-Dalgarno-like sequence in the 5'-untranslated region but not on internal RNA editing in the coding region." FEBS Lett.430. 257-260 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Sugiura,M.,T.Hirose and M.Sugita: "Evolution and mechanism of translation in chloroplasts." Annu.Rev.Genetics. 32. 437-459 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Sugiura,M.: "From plastid to cyanobacterial genomes." In The Phototrophic Prokaryotes. (印刷中). (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Sugiura,M.: "The discovery of the complete sequence of tobacco and rice chloroplast genomes.In Discoveries in Plant Biology" World Scientific Publishing Co.Ltd.,Hong Kong, 45-60 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Sugiura,M.: "Phytogene sequence:From cyanobacteia to plastids.In From Symbiosis to Eukaryotism-Endocytobiology VII" Univ Geneva Press,in press(印刷中), (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sugiura: "Plant in vitro transcription systems." Annu.Rev.Plant Physiol.Plant Mol.Biol.48. 383-398 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kappor, J.Y.Suzuki and M.Sugiura: "Identification and functional significance of a new class of non-consensus-type plastid promoters." Plant J.11. 327-337 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Moriguchi, M.Sugita and M.Sugiura: "Structure and subcellular localization of a small RNA-binding protein from tobacco." Plant J.12. 215-221 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Wakasugi, M.Kapoor, M.Sugita, K.Yoshinaga and M.Sugiura: "Complete sequencing of the chloroplast genome of the green alga Chlorella vulgaris reveals the existence of genes possibly involved in chloroplast division." Proc.Natl. Acad.Sci.USA. 94. 5967-5972 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Yukawa, M.Sugita and M.Sugiura: "Efficient in vitro transcription of plant nuclear tRNA^<Ser> genes in a nuclear extract from tobacco cultured cells." Plant J.12. 965-970 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Hirose and M.Sugiura: "Both RNA editing and RNA cleavage are required for translation of tobacco chloroplast ndhD mRNA : a possible regulatory mechanism for expression of a chloroplast operon consisting of functionally unrelated genes." EMBO J.16. 6804-6811 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Kapoor and M.Sugiura: "Expression and regulation of plastid genes. In “Photosynthesis : A Comprehensive Treatise"" Cambridge Univ.Press,U.K., 72-86 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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