研究課題
基盤研究(C)
新生ペプチドが自身を翻訳したリボソームの機能制御に関与し、それによって遺伝子発現が制御される例がいくつか見つかっている。シロイヌナズナにおいて新生ペプチドにより制御される新たな遺伝子を同定することを目的として、シロイヌナズナの完全長cDNAデータベースから同定した5'非翻訳領域にuORFを含む遺伝子の中から、uORFのアミノ酸配列が下流のORFの発現に影響を与えるものを探索した。その結果、新たに転写因子をコードする遺伝子においてuORFのアミノ酸配列依存的に下流ORFの翻訳が抑制されることを見いだした。この遺伝子のuORFにアミノ酸置換を導入することにより、翻訳抑制に重要なアミノ酸の同定を行った。その結果、C末端側の十数アミノ酸の領域が重要であることが明らかになった。この領域は他の植物におけるオルソログと考えられる遺伝子おいても、アミノ酸配列が保存されている。新たに同定した遺伝子および以前にuORFのアミノ酸配列が下流ORFに関与することが示されているSAM decarboxylase遺伝子について、試験管内翻訳系を用いてuORFペプチドによる翻訳への影響を解析した。その結果、SAM decarboxylase遺伝子のuORFでは、ポリアミンに応答してuORFペプチドによって終止コドンにおいて翻訳アレストが起こることが示された。また、この翻訳アレストは終止コドンに依存しないことが示された。さらに、形質転換シロイヌナズナを用いた解析から、SAM decarboxylase遺伝子のuORFにおける翻訳アレストと共役してmRNA分解が促進されることが示唆された。
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