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植物のバイオマス増大をもたらすmRNA転写後調節の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 16J02378
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 応用分子細胞生物学
研究機関北海道大学

研究代表者

荒江 星拓  北海道大学, 大学院生命科学院, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードシロイヌナズナ / バイオマス / ポリA鎖 / ポリA鎖分解酵素 / 転写後制御 / CCR4-NOT複合体 / 脱アデニル化酵素
研究実績の概要

mRNAの3’末端に存在するポリA鎖は分解からの保護に重要であり,また近年ではポリA鎖長と翻訳効率の間に正の相関がみられることが報告されている。このことから,ポリA鎖長制御はmRNA分解と翻訳制御という二つの転写後制御における重要なステップであると考えられる。真核生物に広く保存されたポリA鎖分解酵素CCR4は複数のタンパク質とCCR4-NOT複合体を形成し機能する。シロイヌナズナにおける2つのCCR4オルソログ,AtCCR4aとAtCCR4bの二重変異株(atccr4変異株)ではエンドサイクルの亢進によってバイオマスの増大を示すが,その原因となる標的mRNAは未だ明らかでない。本研究ではatccr4変異株が示すバイオマス増大の原因となる標的mRNAと,その認識に関わるRNA結合タンパク質を明らかにすることを目的としている。
本年度は,AtCCR4と相互作用するRNA結合タンパク質APUM2とAtCCR4a/bが,細胞質と細胞質中の顆粒状構造において相互作用することを明らかにした。mRNA分解や翻訳抑制に関わる因子の多くは細胞質中の顆粒状構造に局在することが知られており,この結果はAPUM2がAtCCR4を介した転写後制御に関与することを示唆する。この結果はAtCCR4-NOT複合体の相互作用解析結果と併せてPlant and Cell Physiology誌に投稿した。
また,野生型株に比べてatccr4変異株のバイオマスが増大し,かつエンドサイクルが亢進している条件で,Ribo-seqおよびRNA-seqによる網羅的なmRNA翻訳量とmRNA蓄積量の測定を行なった。今後このデータを元に,エンドサイクルの制御に関わる遺伝子で,atccr4変異株で野生型株に比べ翻訳効率が上昇しているmRNAに着目することで,バイオマス増大の原因となる標的mRNAを絞り込めることが期待される。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 3017 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 巻頭言 植物科学の新展開を創り出すRNA研究3017

    • 著者名/発表者名
      鈴木悠也,荒江星拓,千葉由佳子
    • 雑誌名

      植物科学の最前線

      巻: 8 号: B ページ: 36-37

    • DOI

      10.24480/bsj-review.8b1.00111

    • ISSN
      2432-9819
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Co-ordinated Regulations of mRNA Synthesis and Decay during Cold Acclimation in Arabidopsis Cells2017

    • 著者名/発表者名
      Arae Toshihiro、Isai Shiori、Sakai Akira、Mineta Katsuhiko、Yokota Hirai Masami、Suzuki Yuya、Kanaya Shigehiko、Yamaguchi Junji、Naito Satoshi、Chiba Yukako
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 58 号: 6 ページ: 1090-1102

    • DOI

      10.1093/pcp/pcx059

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Identification of Arabidopsis CCR4-NOT complexes with variable combinations of deadenylase subunits2019

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Arae, Riko Imahori, Yuya Suzuki, Yukako Chiba
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Identification of Arabidopsis CCR4-NOT complexes with several RNA binding protein subunits2019

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Arae, Riko Imahori, Yuya Suzuki, Yukako Chiba
    • 学会等名
      Post-transcriptional Gene Regulation in Plants 2019 Nara
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Identification of multiple types of the Arabidopsis CCR4-NOT complex with various combinations of deadenylases2018

    • 著者名/発表者名
      荒江星拓,森田琴音,鈴木悠也,千葉由佳子
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナCCR4-NOT複合体サブユニットと標的認識に働くRNA結合タンパク質の探索と同定2017

    • 著者名/発表者名
      荒江星拓,鈴木悠也,千葉由佳子
    • 学会等名
      第58会日本植物生理学会
    • 発表場所
      鹿児島大学群元キャンパス(鹿児島県,鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナCCR4-NOT複合体を構成する脱アデニル化酵素とその標的認識に関わるRNA結合タンパク質の同定2017

    • 著者名/発表者名
      荒江星拓,鈴木悠也,千葉由佳子
    • 学会等名
      第19回日本RNA学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナCCR4-NOTを構成する脱アデニル化酵素の同定と標的認識に関わるRNA結合タンパク質の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      荒江星拓,森田琴音,鈴木悠也,千葉由佳子
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Multiple deadenylases form a large AtCCR4-NOT complex in Arabidopsis2016

    • 著者名/発表者名
      Arae T., Suzuki Y., Chiba Y.
    • 学会等名
      The 21st Annual Meeting of RNA Society
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府,京都市)
    • 年月日
      2016-06-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シロイヌナズナAtCCR4a/4bを用いた網羅的相互作用因子の解析2016

    • 著者名/発表者名
      荒江星拓,鈴木悠也,千葉由佳子
    • 学会等名
      第39回日本分子生物学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県,横浜市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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