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PTSリン酸リレー系とグルコース応答の包括制御

研究課題

研究課題/領域番号 12142203
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関名古屋大学

研究代表者

饗場 弘二  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20025662)

研究期間 (年度) 2000 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
36,500千円 (直接経費: 36,500千円)
2004年度: 9,300千円 (直接経費: 9,300千円)
2003年度: 8,900千円 (直接経費: 8,900千円)
2002年度: 8,500千円 (直接経費: 8,500千円)
2001年度: 9,800千円 (直接経費: 9,800千円)
キーワードグルコース代謝 / 解糖系 / 代謝ストレス / small RNA / mRNA分解 / RNAシャペロン / RNase E / mRNA局在 / グルコース応答 / His-リン酸リレー系 / PTS / グルコーストランスポーター / cpsオペロン / Mlc / mRNAの分解 / RNaseE
研究概要

1)ptsG mRNA分解におけるdegradosome/enolaseの役割
代謝ストレスに応答したptsG mRNAの分解を担うRNase Eは細胞内で解糖系酵素であるenolaseなどと結合しRNA degradosomeを形成している。RNA degradosomeを形成できないRNase EのC末端領域欠損変異株の解析から、ptsG mRNAにはRNA degradosomeが必要であること、RNA degradosomeの構成因子であるPNPase(pnp), RhlB RNA helicase(rhlB),およびenolase(eno)の変異株の解析から、RNA degradosomeに組み込まれたenolaseがRNase EによるptsG mRNAの分解の制御に関わっていると結論した。これは、RNA degradosomeの構成成分であるenolaseの役割を明らかにした初めての例である。
2)ptsG mRNA分解におけるsmall RNA/Hfqの関与とmRNAの膜への局在の役割
代謝ストレスに応答したptsG mRNAの分解にはRNAシャペロンHfqが関与していることを見いだした。このことから特定のアンチセンスsmall RNAの関与が予想されたが、米国のグループが、機能不明であったsmall RNAの1つRyaA(SgrS)が、このRNAであることを明らかにした。これらのことから、代謝ストレスに応答したptsG mRNAの分解は、SgrS/HfqによるptsG mRNAへのターゲティングとそれに続くRNA degradosomeによる作用であることが明らかとなった。さらに、SgrS/HfqのptsG mRNAへのターゲティングにはptsG mRNAの膜へ局在化が必要であること、ptsG mRNAの膜へ局在化は翻訳の効率を低下させることによりSgrS/Hfqの作用を容易にする結果であることを明らかにした。

報告書

(5件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 文献書誌 (15件)

  • [雑誌論文] Implication of membrane localization of target mRNA in the action of a small RNA : mechanism of post-transcriptional regulation of glucose transporter in Escherichia coli.2005

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto, H., Morita, T., Shimizu, A., Inada, T., Aiba, H.
    • 雑誌名

      Genes Dev. 19

      ページ: 328-338

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Metabolic block at early stages of glycolytic pathway activates the Rcs phosphorelay system via increased synthesis of dTDP-glucose in Escherichia coli.2004

    • 著者名/発表者名
      El-Kazzaz, W., Morita, T., Tanaka, Y., Inada, T., Aiba, H.
    • 雑誌名

      Mol.Microbiol. 51

      ページ: 1117-1128

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Nascent peptide-mediated ribosome stalling at a stop codon induces mRNA cleavage resulting in nonstop mRNA that is recognized by tmRNA.2004

    • 著者名/発表者名
      Sunohara, T., Jojima, K., Yamamoto, Y., Inada, T., Aiba, H.
    • 雑誌名

      RNA 10

      ページ: 378-386

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Ribosome stalling during translation elongation induces cleavage of mRNA being translated in Escherichia coli.2004

    • 著者名/発表者名
      Sunohara, T., Jojima, K., Tagami, H., Inada, T., Aiba, H.
    • 雑誌名

      J.Biol.Chem. 279

      ページ: 15368-15375

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Membrane localization itself but not binding to IICB^<Glc> is directly responsible for the inactivation of the global repressor Mlc in Escherichia coli.2004

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, Y., Itoh, F., Kimata, K., Aiba, H.
    • 雑誌名

      Mol.Microbiol. 53

      ページ: 941-951

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Enolase in the RNA degradosome plays a crucial role in the rapid decay of glucose transporter mRNA in the response to phosphosugar stress in Escherichia coli.2004

    • 著者名/発表者名
      Morita, T., Kawamoto, H., Mizota, T., Inada, T., Aiba, H.
    • 雑誌名

      Mol.Microbiol. 54

      ページ: 1063-1075

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto, Y., Sunohara, T., Jojima, K., Inada, T., Aiba, H.: "SsrA-mediated trans-translalion plays a role in mRNA quality control by facilitating degradation of truncated mRNAs."RNA. 9. 408-418 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Morita, T., El-Kazzaz, W., Tanaka, Y., Inada, T., Aiba, H.: "Accumulation of Glucose-6-phosphate or Fructose-6-phosphate Is Responsible for Destabilization of Glucose Transporter mRNA in Escherichia coli."J.BioI.Chem.. 278. 15608-15614 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] El-Kazzaz, W., Morita, T., Tagami, H., Inada, T., Aiba, H.: "Metabolic block at early stages of glycolytic pathway activates the Rcs phosphorelay system via increased synthesis of dTDP-glucose in Escherichia coli."Mol Microbiol.. 51. 1117-1128 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sunohara, T., Jojima, K., Yamamoto, Y., Inada, T., Aiba, H.: "Nascent peptide-mediated ribosome stalling at a stop codon induces mRNA cleavage resulting in nonstop mRNA that is recognized by tmRNA."RNA. 10. 378-386 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Sunohara, X, Jojima, Tagami, H., Inada, T., Aiba, H.: "Ribosome stalling during translation elongation induces cleavage of mRNA being translated in Escherichia coli."J.Biol.Chem.. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ueda, K., Yamamoto, Y., Ogawa, K., Abo, T., Inokuchi, Aiba, H.: "Bacterial SsrA system plays a role in coping with unwanted translational readthrough"Genes to Cells. 7. 509-519 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Abo, T., Ueda, K., Sunohara, T., Ogawa, K., Aiba, H.: "SsrA-mediated protein tagging in the presence of miscoding drugs and its physiological role in Escherichia coil"Genes to Cells. 7. 629-638 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Sunohara, T., Abo, T., Inada, T., Aiba, H.: "The C-terminal amino acid sequence of nascent peptide is a major determinant of SsrA tagging at all three stop codons"RNA. 8. 1416-1427 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto, Y., Sunohara, T., Jojima, K., Inada, T., Aiba, H.: "SsrA-mediated trans-translation plays a role in mRNA quality control by facilitating degradation of truncated mRNAs"RNA. 9(in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Morita, T., El-Kazzaz, W., Tanaka, Y., Inada, T., Aiba, H.: "Accumulation of Glucose-6-phosphate or Fructose-6-phosphate Is Responsible for Destabilization of Glucose Transporter mRNA in Escherichia coli"J.Biol.Chem.. (in press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kimata, K., Tanaka, Y, Inada, T., Aiba, H.: "Expression of the glucose transporter gene, ptsG, is regulated at the step of mRNA degradation in response to glycolytic flux in Escherichia coli"EMBO J.. 20. 3587-3595 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ueda, K., Yamamoto, Y., Ogawa, K., Abo, T., Inokuchi, H., Aiba, H.: "Bacterial SsrA system plays a role in coping with unwanted translational readthrough caused by a suppressor tRNA"Genet to cells. (in press). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 木全恵子: "環境応答モデルとしてのグルコースシゲナリング"蛋白質 核酸 酵素. 45. 559-569 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 田中裕也: "A novel regulatory role of glucose transporter of Escherichia coli : membrane sequestration of a global repressor Mlc."EMBO J.. 20. 5344-5352 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 阿保達彦: "Ssr-mediated tagging and proteolysis of lacl and its role in the regulation of lac operon"EMBO J.. 19. 3762-3769 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2018-03-28  

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