植物における翻訳アレストにより誘導されるmRNA 分解機構

• 研究課題/領域番号: 21570032
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 尾之内 均 北海道大学, 大学院・農学研究院, 准教授 (50322839)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2011年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2010年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2009年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 翻訳制御 / mRNA分解制御 / 上流ORF / 翻訳アレスト / mRNA分解 / 新生ペプチド / リボソーム / シロイヌナズナ / NMD

研究概要

植物では、mRNA上でリボソームが停滞した場合にmRNA品質管理機構によるmRNA分解が誘導されるかどうかは不明であった。本研究では、上流ORFにコードされるペプチドによってリボソームの停滞が引き起こされると考えられる3つの遺伝子を用いて解析を行い、3つのうち2つのuORFでペプチド配列依存的な翻訳抑制と共役してnonsense-mediated mRNA decay NMDによるmRNA分解が起こることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] S-adenosyl-L-methionine induces compaction of nascent peptide chain inside the ribosomal exit tunnel upon translation arrest in the Arabidopsis CGS1 gene (2011)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Onoue, Yui Yamashita, Nobuhiro Nagao, Derek B. Goto, Hitoshi Onouchi, and Satoshi Naito
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: vol.286, No.17 号: 17 ページ: 14903-14912
  • DOI: 10.1074/jbc.m110.211656
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arabidopsis Cell-Free Extract, ACE, a New In Vitro Translation System Derived from Arabidopsis Callus Cultures (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Murota, Y.Hagiwara-Komoda, et al
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: 52 号: 8 ページ: 1443-1453
  • DOI: 10.1093/pcp/pcr080
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arabidopsis cell-free extract, ACE, a new in vitro translation system derived from Arabidopsis callus cultures (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsunori Murota
  • 雑誌名: Plant & Cell Physiology 巻: 52 ページ: 1443-1453
  • 査読あり
• [雑誌論文] S-adenosyl-L-methionine induces compaction of nascent peptide chain inside the ribosomal exit tunnel upon translation arrest in Arabidopsis CGSI (2011)
  • 著者名/発表者名: Noriyuki Onoue
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: (印刷中,印刷中)
  • 査読あり
• [学会発表] uORFにコードされるペプチドが関与する遺伝子発現制御機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 戸田智美、渡部峻、竹本まり子、蝦名績、遠洞弥生、小山博彰、瀬戸隆太、高橋広夫、高橋アンナ、内藤哲、尾之内均
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会、京都産業大学
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] uORFがコードするペプチドにより発現が制御されるシロイヌナズナ遺伝子の探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹本まり子、渡部峻、蝦名績、遠洞弥生、小山博彰、瀬戸隆太、戸田智美、高橋広夫、高橋アンナ、内藤哲、尾之内均
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学(京都市)
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] uORFがコードするペプチドにより発現が制御されるシロイヌナズナ遺伝子の探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 尾之内均
  • 学会等名: 第53回植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学(京都市)
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] uORFにコードされるペプチドが関与する遺伝子発現制御機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 戸田智美
  • 学会等名: 第53回植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都産業大学(京都市)
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるペプチド配列依存的に翻訳を制御するuORFの探索と解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹本まり子、蝦名績、渡部峻、遠洞弥生、小山博彰、高橋広夫、内藤哲、尾之内均
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるペプチド配列依存的に翻訳を制御するuORFの探索と解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹本まり子
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] Nascent peptide-mediated control of gene expression in Arabidopsis : Feedback regulation of methionine biosynthesis and beyond (2011)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Onouchi, Isao Ebina, Mariko Takemoto, Shun Watanabe, Noriyuki Onoue, Yui Yamashita, Yayoi Endo, Hiroaki Koyama, Yoko Yamashita-Nagami, Hiro Takahashi, Satoshi Naito
  • 学会等名: 12th International Congress on Amino Acids, Peptides and Protein
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 2011-08-04
• [学会発表] Nascent peptide-mediated control of gene expression in Arabidopsis : Feed back regulation of methionine biosynthesis and beyond (2011)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Onouchi
  • 学会等名: 12th International Congress on Amino Acids, Peptides and Protein
  • 発表場所: Beijing International Convention Center (China)(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-04
• [学会発表] Identification of Regulatory Upstream Open Reading Frames in Arabidopsis that Control Translation of the Main Coding Sequence in an Amino Acid Sequence-Dependent Manner (2011)
  • 著者名/発表者名: Isao Ebina, Shun Watanabe, Mariko Takemoto, Yayoi Endo, Hiroaki Koyama, Hiro Takahashi, Satoshi Naito, and Hitoshi Onouchi
  • 学会等名: The 16th Annual Meeting of the RNA Society
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center (Kyoto)
  • 年月日: 2011-06-17
• [学会発表] Identification of Regulatory Upstream Open Reading Frames in Arabidopsis that Control Translation of the Main Coding Sequence in an Amino Acid Sequence-Dependent Manner (2011)
  • 著者名/発表者名: Hitoshi Onouchi
  • 学会等名: The 16th Annual Meeting of the RNA Society and The 13th Annual Meeting of the RNA Society of Japan
  • 発表場所: 京都国際会議場(京都市)
  • 年月日: 2011-06-17
• [学会発表] 植物のuORFにコードされる新生ペプチドによる翻訳制御機構の探索と解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小山博彰、遠洞弥生、竹本まり子、渡部峻、蝦名績、高橋広夫、内藤哲、尾之内均
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東北大学(仙台市)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] uORFがコードするペプチドにより制御されるシロイヌナズナ遺伝子の探索 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹本まり子、渡部峻、小山博彰、遠洞弥生、蝦名績、高橋広夫、内藤哲、尾之内均
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東北大学(仙台市)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] uORFがコードするペプチドにより制御されるシロイヌナズナ遺伝子の探索 (2011)
  • 著者名/発表者名: 尾之内均
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 年会(仙台,東北大学)は地震により中止となったが,要旨集の公開をもって成立(学会HP http://www.jspp.org/参照)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] 植物のuORFにコードされる新生ペプチドによる翻訳制御機構の探索と解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小山博彰
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 年会(仙台,東北大学)は地震により中止となったが,要旨集の公開をもって成立(学会HP http://www.jspp.org/参照)
  • 年月日: 2011-03-11
• [学会発表] uORFがコードするペプチドにより翻訳が制御されるシロイヌナズナ遺伝子の探索と解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 尾之内均
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会シンポジウム
  • 発表場所: 中部大学(春日井)
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] uORFがコードするペプチドにより翻訳が制御されるシロイヌナズナ遺伝子の探索と解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 尾之内均
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会シンポジウム
  • 発表場所: 中部大学(春日井市) 招待講演
  • 年月日: 2010-09-10
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるペプチド配列依存的に制御を行う新規uORFのゲノムワイドな探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡部峻、竹本まり子、蝦名績、遠洞弥生、小山博彰、高橋広夫、内藤哲、尾之内均
  • 学会等名: 第12回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 学術総合センター一ツ橋記念講堂(東京)
  • 年月日: 2010-07-28
• [学会発表] シロイヌナズナのuORFにコードされるペプチドが関与する転写後制御機構の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹本まり子、内山尚子、蝦名 績、渡部峻、内藤哲、尾之内均
  • 学会等名: 第12回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 学術総合センターツ橋記念講堂(東京)
  • 年月日: 2010-07-28
• [学会発表] シロイヌナズナのUORFにコードされるペプチドが関与する転写後制御機構の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 竹本まり子
  • 学会等名: 第12回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 学術総合センター一ツ橋記念講堂(東京)
  • 年月日: 2010-07-28
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるペプチド依存的なuORF制御機構の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡部峻、蝦名績、高野順平、内藤哲、尾之内均
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本市)
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるペプチド依存的なuORF制御機構の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡部峻
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本市、熊本大学
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるuORFにコードされるペプチドによる翻訳制御の探索 (2009)
  • 著者名/発表者名: 蝦名績、渡部峻、内藤哲、尾之内均
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: パシフィコ横浜(横浜市)
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるuORFにコードされるペプチドによる翻訳制御の探索 (2009)
  • 著者名/発表者名: 蝦名績
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市、パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-11
• [学会発表] 植物の翻訳アレストにおけるリボソームexitトンネルの役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西口達也
  • 学会等名: 第11回日本RNA学会年会
  • 発表場所: 新潟市、朱鷺メッセ
• [備考] 研究室ホームページURL
  • URL: http://arabi4.agr.hokudai.ac.jp/arabi.html