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RNaseによるRNA分解制御

研究課題

研究課題/領域番号 17026001
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関北海道大学

研究代表者

内藤 哲  北海道大学, 大学院・先端生命科学研究院, 教授 (20164105)

研究分担者 正木 春彦  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (50134515)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
23,000千円 (直接経費: 23,000千円)
2006年度: 11,500千円 (直接経費: 11,500千円)
2005年度: 11,500千円 (直接経費: 11,500千円)
キーワードRNA分解制御 / 翻訳アレスト / コリシン / シスタチオニン γ-シンターゼ / S-アデノシルメチオニン / シスタチオニンγ-シンターゼ / シスタチオニン γシンターゼ
研究概要

シロイヌナズナのシスタチオニンγ-シンターゼ(CGS)mRNAとtRNAに特異的な大腸菌ヌクレアーゼであるコリシンDとE5によるtRNAの分解制御機構の解析を行った。CGS mRNAはS-アデルシルメチオニン(SAM)存在下ではSer-94の位置で特異的な翻訳停止を起こし、これが引き金となってmRNAが分解されると考えられる。CGS遺伝子の第1エキソン領域とレポーター遺伝子をつないでpSP64ベクターに組込み,試験管内転写で調製したRNAを用いてコムギ胚芽抽出液の試験管内翻訳系での解析を行った。SAMに応答した翻訳伸長停止でリボソームは転座の段階でアレストしており、翻訳中間体のペプチジルーtRNAはリボソームのA部位にあることが示された。CGS mRNA分解中間体は約30塩基ずつ離れて複数個が検出されるが、これは最初に翻訳を停止したリボソームに後続のリボソームが追突した状態に対応していることを示す結果を得た。コムギ胚芽抽出液でRNaseの働きを阻害するとされるポリGを添加した解析により、少なくとも最初に停止したリボソームに対応する3'側のmRNA分解中間体に対応すると考えられる5'側の断片が検出され、エンドヌクレアーゼによる切断であることが強く示唆された。
Try, His, Asn, AspのtRNAに特異的なコリシンE5の構造と基質認識を解析した。コリシンE5はジヌクレオチドGUをよい基質とするが、基質ポケットの空間制約が、基質tRNAのGUを含むアンチコドンループへの高い特異性を与えることを見いだした。tRNA(Arg)に特異的なコリシンDを出芽酵母とHeLa細胞で発現させると、リボソームやRNAポリメラーゼの合成が上昇する一方、Argの生合成が抑えられ分解経路が活性化されていた。また、tRNA障害が酵母の接合機能を昂進することを見いだした。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (25件)

  • [雑誌論文] Structural basis for sequence-dependent recognition of colicin E5 tRNase by mimicking the mRNA-tRNA interaction.2006

    • 著者名/発表者名
      S. Yajima
    • 雑誌名

      Nucl. Acids Res. 20

      ページ: 6074-6082

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sequence-specific recognition of colicin E5, a tRNA-targeting ribonuclease2006

    • 著者名/発表者名
      T. Ogawa
    • 雑誌名

      Nucl. Acids Res. 20

      ページ: 6065-6073

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Purification, crystallization and preliminary X-ray analysis of the catalytic domain of the Escherichia coli tRNase colicin D.2006

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi
    • 雑誌名

      Acta Cryst. F62

      ページ: 29-31

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of a positive selection marker by a lethal gene with the amber stop codon(s)regulator.2006

    • 著者名/発表者名
      S. Ohashi-Kumihiro
    • 雑誌名

      Biosci. Biotech. Biochem. 70

      ページ: 119-125

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of a positive selection marker by a lethal gene with the amber stop codon(s) regulator.2006

    • 著者名/発表者名
      S. Ohashi-Kumihiro
    • 雑誌名

      Biosci. Biotech. Biochem. 70

      ページ: 119-125

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Structural basis for sequence-dependent recognition of colicin E5 tRNase by mimicking the mRNA-tRNA interaction.2006

    • 著者名/発表者名
      Sunsuke Yajima, Sakura Inoue, Tetsuhiro Ogawa, Takamasa Nonaka, Kanju Ohsawa, Haruhiko Masaki
    • 雑誌名

      Nucl. Acids. Res. 20, (21)

      ページ: 6074-6082

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Sequence-specific recognition of colicin E5, a tRNA-targeting ribonuclease.2006

    • 著者名/発表者名
      Tetsuhiro Ogawa, Sakura Inoue, Shunsuke Yajima, Makoto Hidaka, Haruhiko Masaki
    • 雑誌名

      Nucl. Acids Res. 20, (21)

      ページ: 6065-6073

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Purification, crystallization and preliminary X-ray analysis of the catalytic domain of the Escherichia coli tRNase colicin D.2006

    • 著者名/発表者名
      K.Takahashi
    • 雑誌名

      Acta Cryst. F62

      ページ: 29-31

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Construction of a positive selection marker by a lethal gene with the amber stop codon(s) regulator.2006

    • 著者名/発表者名
      S.Ohashi-Kumihiro
    • 雑誌名

      Biosci.Biotech.Biochem. 70・1

      ページ: 119-125

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Esterification of Eschericia coli tRNAs with D-histidine and D-lisine by aminoacyl-tRNA synthetases.2005

    • 著者名/発表者名
      T. Takayama
    • 雑誌名

      Biosci. Biotech. Biochem. 69

      ページ: 1040-1041

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nascent peptide-mediated translation elongation arrest coupled with mRNAdegradation in the CGS1 gene of Arabidopsis.2005

    • 著者名/発表者名
      H. Onouchi
    • 雑誌名

      Genes Dev. 19

      ページ: 1799-1810

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 1040-1041, Esterification of Eschericia coli tRNAs with Dhistidine and D-lisine by aminoacyl-tRNA synthetases.2005

    • 著者名/発表者名
      T. Takayama
    • 雑誌名

      Biosci. Biotech. Biochem. 69

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nascent peptide-mediated translation elongation arrest coupled with mRNA degradation in the CGS1 gene of Arabidopsis.2005

    • 著者名/発表者名
      H. Onouchi
    • 雑誌名

      Genes Dev. 19

      ページ: 1799-1810

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Nascent peptide-mediated translation elongation arrest coupled with mRNA degradation in the CGS1 gene of Arabidopsis.2005

    • 著者名/発表者名
      H.Onouchi
    • 雑誌名

      Genes Dev., 19・15

      ページ: 1799-1810

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Esterification of Eschericia coli tRNAs with D-histidine and D-lysine by aminoacyl-tRNA synthetases..2005

    • 著者名/発表者名
      T.Takayama
    • 雑誌名

      Biosci.Biotech.Biochem., 69・5

      ページ: 1040-1041

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] メチオニン生合成の鍵段階酵素遺伝子における翻訳伸長アレストと共役したmRNA分解制御2007

    • 著者名/発表者名
      尾之内均
    • 学会等名
      第48回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2007-03-29
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] CGS遺伝子発現の転写後自己制御機構 : シロイヌナズナCGSl遺伝子における翻訳伸長停止と共役したmRNAの切断2007

    • 著者名/発表者名
      原口雄飛
    • 学会等名
      第48回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2007-03-27
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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] CGS遺伝子発現の転写後自己制御機構 : 植物間での保存性2007

    • 著者名/発表者名
      尾上典之
    • 学会等名
      第48回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2007-03-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] CGS遺伝子発現の転写後自己制御機構 : ヒメヅリガネゴケを用いた解析2007

    • 著者名/発表者名
      川崎大輔
    • 学会等名
      第48回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2007-03-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] CGS遺伝子発現の転写後自己制御機構 : 翻訳を停止したリボソームの解析2007

    • 著者名/発表者名
      門倉嘉知
    • 学会等名
      第48回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2007-03-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] シロイヌナズナのCGS1遺伝子における翻訳伸長アレストと共役したmRNA分解制御2006

    • 著者名/発表者名
      尾之内均
    • 学会等名
      日本分子生物学会2006フォーラム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2006-12-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] シロイヌナズナのシスタチオニンγ・シンターゼ遺伝子の発現にトランスに働く因子の遺伝学的解析2006

    • 著者名/発表者名
      川井佳子
    • 学会等名
      日本分子生物学会2006フォーラム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2006-12-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] シロイヌナズナ・シスタチオニンγ・シンターゼの新生ペプチドによる翻訳アレスト機構2006

    • 著者名/発表者名
      中嶋一恵
    • 学会等名
      日本分子生物学会2006フォーラム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2006-12-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] シロイヌナズナのシスタチオニンγ・シンクーゼ遺伝子における転写後制御 : In vitro系を用いた翻訳停止とmRNA分解の解析2006

    • 著者名/発表者名
      古家由理
    • 学会等名
      日本分子生物学会2006フォーラム
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2006-12-08
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] シロイヌナズナCGSl遺伝子における転写後制御機構 : リボソームの翻訳停止と共役した複数箇所のmRNA分解2006

    • 著者名/発表者名
      門倉嘉知
    • 学会等名
      第8回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      淡路
    • 年月日
      2006-07-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] シロイヌナズナCGS1遺伝子における転写後制御機構 : 翻訳伸長停止位置におけるアミノ酸の役割2006

    • 著者名/発表者名
      平田 健
    • 学会等名
      第8回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      淡路
    • 年月日
      2006-07-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Nascent peptide-mediated translation elongation arrest coupled with mRNA degradation in Arabidopsis CGSl gene.2006

    • 著者名/発表者名
      S. Naito
    • 学会等名
      FASEB Summer Research Conferences
    • 発表場所
      Snowmass, CO, USA
    • 年月日
      2006-06-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] June Nascent peptide-mediated translation elongation arrest coupled with mRNA degradation in Arabidopsis CGS1 gene.2006

    • 著者名/発表者名
      S. Naito
    • 学会等名
      FASEB Summer Research Conferences
    • 発表場所
      Snowmass, CO, USA
    • 年月日
      2006-06-27
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] シロイヌナズナ無細胞抽出液を用いたシロイヌナズナのシスタチオニンγ・シンターゼにおける転写後制御機構の解析2006

    • 著者名/発表者名
      室田勝功
    • 学会等名
      第47回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2006-03-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] シロイヌナズナCGS1遺伝子におけるリボソーム停止と共役したmRNA分解機構2006

    • 著者名/発表者名
      原口雄飛
    • 学会等名
      第47回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2006-03-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] シスタチオニンγ・シンターゼ遺伝子の転写後制御 : ヒメツリガネゴケの遺伝子配列を用いた解析2006

    • 著者名/発表者名
      川崎大輔
    • 学会等名
      第47回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2006-03-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] シロイヌナズナのシスタチニンγ・シンターゼ遺伝子における転写後制御 : S・アデノシルメチオニンに応答した翻訳停止機構の解析2006

    • 著者名/発表者名
      櫻井玲子
    • 学会等名
      第47回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2006-03-21
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] シロイヌナズナCGSl遺伝子における翻訳停止と共役したmRNA分解機構の研究2005

    • 著者名/発表者名
      原口雄飛
    • 学会等名
      第28回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2005-12-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 翻訳停止と共役したシロイヌナズナCGS1 mRNA分解機構の研究2005

    • 著者名/発表者名
      原口雄飛
    • 学会等名
      第7回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      弘前
    • 年月日
      2005-08-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] シロイヌナズナのシスタチオニンγ・シンターゼ新生ポリペプチドによるS・アデノシルメチオニンに応答した翻訳伸長の停止2005

    • 著者名/発表者名
      永見陽子
    • 学会等名
      第7回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      弘前
    • 年月日
      2005-08-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] ヒメツリガネゴケシスタチオニンγ・シンターゼ遺伝子の転写後制御の解析2005

    • 著者名/発表者名
      川崎大輔
    • 学会等名
      第7回日本RNA学会年会
    • 発表場所
      弘前
    • 年月日
      2005-08-10
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Nascent peptide-mediated degradation of Arabidosis CGSl mRNA- Studies using anin vitro system.2005

    • 著者名/発表者名
      S. Naito
    • 学会等名
      5th Symposium on Post-Transcriptional Regulation of PIant Gene Expression
    • 発表場所
      Austin, TX, USA
    • 年月日
      2005-06-09
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Autoregulated mRNA stability of the gene for cystathionine gamma-synthase, the key-step enzyme of methionine biosynthesis in Arabidopsis.2005

    • 著者名/発表者名
      S. Naito
    • 学会等名
      6th International Workshop on Plant Sulfur Metabolism
    • 発表場所
      木更津
    • 年月日
      2005-05-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Autoregulated mRNA stability of the gene for cystathionine gamma-synthase, Kisarazu, Japan the key-step enzyme of methionine biosynthesis in Arabidopsis.2005

    • 著者名/発表者名
      S. Naito
    • 学会等名
      6th International Workshop on Plant Sulfur Metabolism
    • 年月日
      2005-05-19
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Nascent peptide-mediated degradation of Arabidosis CGS1 mRNA 9, Studies using an in vitro system.2005

    • 著者名/発表者名
      S. Naito
    • 学会等名
      5th Symposium on Post Transcriptional Regulation of Plant Gene Expression
    • 発表場所
      Austin, TX, USA
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2018-03-28  

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