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植物におけるsmall RNA依存的翻訳抑制機構の生化学的解析

研究課題

研究課題/領域番号 10J08507
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 植物病理学
研究機関東京大学

研究代表者

岩川 弘宙  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2012年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2011年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2010年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードRNAサイレンシング / 翻訳抑制 / 植物 / 試験管内翻訳系 / miRNA / siRNA / アラビドブシス
研究概要

RNAサイレンシングは、多くの真核生物に共通して存在し、20数塩基のsmall RNAを介した塩基配列特異的なRNA切断、翻訳抑制、あるいは転写抑制による遺伝子発現制御機構として機能する。動物では翻訳抑制及び訳NAの不安定化によって遺伝が制御されているが、植物では切断による制御が一般的であると言われていた。しかし最近になって植物でもsmall RNAを介した翻訳抑制が広く行われていることが明らかとなり、注目を集めている。
本研究は、脱液胞化技術を用いて作成された、高い翻訳効率を持ち、生体内の翻訳機構を忠実に再現できる植物培養細胞由来の試験管内系を用いることにより以下の植物特有のRNAサイレンシング機構、特に小分子RNAを介した翻訳抑制機構の分子機序を、生化学的手法によって明らかとすることを目的とした。
平成24年度は、平成22、23年度に作成したタバコ及びアラビドプシス培養細胞由来の試験管内翻訳抑制を用いることにより以下の成果を得た。
1.miRNA標的配列の相補性、またその位置は植物RISCによる翻訳抑制に大きな影響を与える。
2.植物のRNA誘導サイレンシング複合体(RISC)は標的との結合に高い相補性を必要とする。
3.植物RISCが標的mRNAの5'UTR及び3'UTRに結合した場合、翻訳の開始段階を抑制する。
4.タンパク質コーディング領域に強く結合した植物RISCはリボソームの進行を阻害する。
これらの結果より植物RISCは結合する場所により異なるメカニズムで標的の遺伝子発現を制御していることが明らかとなった。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (8件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Poly(A)-binding protein facilitates translation of an ncapped/nonpolyadenylated viral RNA by binding to the 3' untranslated region.2012

    • 著者名/発表者名
      Iwakawa HO, Tajima Y, Taniguchi T, Kaido M, Mise K, Tomari Y, Taniguchi H, Okuno T.
    • 雑誌名

      Journal of Virology

      巻: 86(15) 号: 15 ページ: 7836-7849

    • DOI

      10.1128/jvi.00538-12

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A long-distance RNA-RNA interaction plays an important role in programmed -1 ribosomal frameshifting in the translation of p88 replicase protein of Red clover necrotic mosaic virus2011

    • 著者名/発表者名
      Tajima Y, Iwakawa HO, Kaido M, Mise K, Okuno T
    • 雑誌名

      Virology

      巻: 417 号: 1 ページ: 169-178

    • DOI

      10.1016/j.virol.2011.05.012

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of amino acids in auxiliary replicase protein p27 critical for its RNA-binding activity and the assembly of the replicase complex in Red clover necrotic mosaic virus.2011

    • 著者名/発表者名
      Hyodo K, Mine A, Iwakawa HO, Kaido M, Mise K, Okuno T.
    • 雑誌名

      Virology

      巻: 413 ページ: 300-309

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Template recognition mechanisms by replicase proteins differ between bipartite positive-strand genomic RNAs of a plant virus.2011

    • 著者名/発表者名
      Iwakawa HO, Mine A, Hyodo K, An M, Kaido M, Mise K, Okuno T.
    • 雑誌名

      Journal of virology

      巻: 85 ページ: 497-509

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Y-shaped RNA structure in the 3'untranslated region together with the trans-activator and core promoter of Red clover necrotic mosaic virus RNA2 is required for its negative-strand RNA synthesis.2010

    • 著者名/発表者名
      An M, Iwakawa HO, Mine A, Kaido M, Mise K, Okuno T.
    • 雑誌名

      Virology

      巻: 405 ページ: 100-109

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The microRNA-binding position within an mRNA determines the mechanism of translational repression by plant RISCs2013

    • 著者名/発表者名
      Iwakawa HO, Tomari Y
    • 学会等名
      KEYSTONE SYMPOSIA, RNA silencing
    • 発表場所
      Whistler (Canada)
    • 年月日
      2013-03-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of Small RNA-Mediated Translational Repression in Plants2012

    • 著者名/発表者名
      Iwakawa HO, Tomari Y
    • 学会等名
      Frontiers in Plant RNA Research 2012
    • 発表場所
      Sapporo (Hokkaido)(招待講演)
    • 年月日
      2012-10-16
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 植物ウイルスの翻訳戦略-どのようにリボソームを呼び込むか-2012

    • 著者名/発表者名
      岩川弘宙
    • 学会等名
      日本植物病理学会関東部会『第8回若手の会』
    • 発表場所
      東京(招待講演)
    • 年月日
      2012-09-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of small RNA-mediated translational repression2012

    • 著者名/発表者名
      Hiro-oki Iwakawa, Yukihide Tomari
    • 学会等名
      KEYSTONE SYMPOSIA, Gene Silencing by Small RNAs
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2012-02-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of Small RNA-Mediated Translational Repression in Plants2012

    • 著者名/発表者名
      Iwakawa HO
    • 学会等名
      The 22nd CDB Meeting RNA Sciences in Cell and Developmental Biology II
    • 発表場所
      Kobe (Hyogo)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of miRNA-mediated translational repression in plants2011

    • 著者名/発表者名
      Hiro-oki Iwakawa
    • 学会等名
      Tokyo RNA Club The 8th meeting
    • 発表場所
      Tokyo(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] POLY(A)-BINDING PROTEIN STIMULATES CAP-INDEPENDENT TRANSLATION OF UNCAPPED/NONPOLYADENYLATED VIRAL RNA VIA BINDING TO THE 3' UNTRANSLATED REGION2011

    • 著者名/発表者名
      Hiro-oki Iwakawa, Yuri Tajima, Takako Taniguchi, Masanori Kaido, Kazuyuki Mise, Hisaaki Taniguchi, Tetsuro Okuno
    • 学会等名
      International Union of Microbiological Societies 2011 Congress
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2011-09-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] In Vitro Study of miRNA-Mediated Translational Repression in Plants2011

    • 著者名/発表者名
      Hiro-oki Iwakawa, Yukihide Tomari
    • 学会等名
      The 16th Annual Meeting of the RNA Society AND The RNA Society of Japan 13th Annual Meeting
    • 発表場所
      Kyoto
    • 年月日
      2011-06-17
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] 週刊「医学のあゆみ」RNA医学・医療-あらだな診断・治療を拓く2011

    • 著者名/発表者名
      岩川弘宙・泊幸秀
    • 総ページ数
      244
    • 出版者
      医歯薬出版
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/tomari/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/tomari/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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