葉緑体遺伝子の進化における同義コドン選択とタンパク質コード領域の翻訳速度調節

• 研究課題/領域番号: 21770258
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 進化生物学
• 研究機関: 名古屋市立大学
• 研究代表者: 中邨 真之 名古屋市立大学, 大学院・システム自然科学研究科, 研究員 (60322145)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 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: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 葉緑体 / 翻訳 / 同義コドン / 進化 / in vitro翻訳系 / 翻訳効率 / コドン使用頻度

研究概要

葉緑体では同義コドンの使用頻度と翻訳効率が必ずしも一致しない。また、葉緑体rps2 mRNAには翻訳効率の高いコドンが、rps16 mRNAには翻訳効率の低いコドンが多く含まれるように進化してきたと考えられる。このようなコドンの嗜好性がmRNAの翻訳効率にどのような影響を与えるのかについて、葉緑体in vitro翻訳系を用いて解析した。その結果、(1)rps16の5'非翻訳領域はほとんど翻訳活性を持たない、(2)rps16 mRNAのタンパク質コード領域はrps2よりも約3倍速く翻訳される、(3)この翻訳効率はコドン変換によりさらに高まることが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Translation efficiencies of synonymous codons for arginine differ dramatically and are not correlated with codon usage in chloroplasts. (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M., Sugiura, M.
  • 雑誌名: Gene 472 ページ: 50-54
  • 査読あり
• [雑誌論文] Translation efficiencies of synonymous codons for arginine differ dramatically and are not correlated with codon usage in chloroplasts. (2011)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M., Sugiura, M.
  • 雑誌名: Gene 巻: 472 ページ: 50-54
  • 査読あり
• [雑誌論文] An organellar maturase associates with multiple group II introns. (2010)
  • 著者名/発表者名: Zoschke, R., Nakamura, M., Liere, K., Sugiura, M. Borner, T., Schmitz-Linneweber, C.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 107 ページ: 3245-3250
  • 査読あり
• [雑誌論文] An organellar maturase accosiates with multiple group II introns (2010)
  • 著者名/発表者名: Zoschke R., Nakamura M., Liere K., Sugiura M., Borner T., Schmitz-Linneweber C.
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 107 ページ: 3245-3250
  • 査読あり
• [学会発表] 葉緑体ゲノムに存在するrps16遺伝子は機能しているのか? (2011)
  • 著者名/発表者名: 中邨真之、杉浦昌弘
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 植物の核ゲノムにはATG開始コドンを介した新規プロモーターの出現メカニズムがある (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤壮一郎、松尾充啓、工藤久幸、木村宏、中邨真之、山本義治、小保方潤一
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] タバコBY-2細胞におけるアミロプラスト分化制御メカニズムの解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 本橋典子、江波和彦、小沢友希、中邨真之、田中寛、華岡光正
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台
• [学会発表] 葉緑体ゲノムに存在するrps16遺伝子は機能しているのか? (2011)
  • 著者名/発表者名: 中邨真之、杉浦昌弘
  • 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(宮城県)
• [学会発表] 植物の核ゲノムにはATG開始コドンを介した新規プロモーターの出現メカニズムがある (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤壮一郎、松尾充啓、工藤久幸、木村宏、中邨真之、山本義治、小保方潤一
  • 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(宮城県)
• [学会発表] タバコBY-2細胞におけるアミロプラスト分化制御メカニズムの解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 本橋典子、江波和彦、小沢友希、中邨真之、田中寛、華岡光正
  • 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(宮城県)
• [学会発表] Translation efficiency of rps16 mRNA in tobacco chloroplasts (2010)
  • 著者名/発表者名: 中邨真之、杉浦昌弘
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] 構造遺伝子の挿入によるクリプティックプロモーターの活性化機構の解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松尾充啓、佐藤壮一郎、工藤久幸、中邨真之、山本義治、小保方潤一
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] クリプティックプロモーターの活性化メカニズムと転写領域の新生 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小保方潤一、工藤久幸、松尾充啓、佐藤壮一郎、中邨真之、山本義治、木村宏
  • 学会等名: 日本遺伝学会第82回大会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 植物核に挿入されたコード領域はクロマチンのリモデリングと転写領域の新生を引き起こす (2010)
  • 著者名/発表者名: 工藤久幸、松尾充啓、佐藤壮一郎、木村宏、中邨真之、山本義治、小保方潤一
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 春日井
• [学会発表] 葉緑体mRNAの同義コドンと翻訳活性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中邨真之、杉浦昌弘
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 春日井
• [学会発表] MatK or why keep a chloroplast-encoded splicing factor? (2010)
  • 著者名/発表者名: Zoschke, R., Neumann, L., Nakamura, M., Liere, K., Sugiura, M., Borner, T., Schmitz-Linneweber, C.
  • 学会等名: XIth International Colloquium on Endocytiobiology and Symbiosis
  • 発表場所: Tromsφ
• [学会発表] Translation activity of rps16 mRNA in tobacco chloroplasts (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M., Sugiura, M.
  • 学会等名: XIth International Colloquium on Endocytobiology and Symbiosis
  • 発表場所: Tromsφ
• [学会発表] Chloroplast- and nuclear-encoded rps16 genes in tobacco (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M., Sugiura, M.
  • 学会等名: Gordon Research Conferences ; Mitochondria and Chloroplasts
  • 発表場所: Lucca
• [学会発表] Comparative analysis of the translation efficiencies between rps2 and rps16 mRNAs in tobacco chloroplasts (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M., Sugiura, M.
  • 学会等名: FESPB 2010
  • 発表場所: Valencia
• [学会発表] 植物核に挿入されたコード領域はヌクレオソームと転写単位の再編成を引き起こす (2010)
  • 著者名/発表者名: 工藤久幸、松尾充啓、木村宏、中邨真之、山本義治、小保方潤一
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] タバコ葉緑体mRNAにおける同義コドンと翻訳効率 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中邨真之、杉浦昌弘
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本
• [学会発表] Comparative analysis of the translation efficiencies between rps2 and rps16 mRNAs in tobacco chloroplasts (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M., Sugiura, M.
  • 学会等名: FESPB 2010
  • 発表場所: バレンシアカンファレンスセンター(スペイン)
• [学会発表] Chloroplast- and nuclear-encoded rps16 genes in tobacco (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M., Sugiura, M.
  • 学会等名: Gordon Research Conferences ; Mitochondria and Chloroplasts
  • 発表場所: イル・ショコホテルズ&リゾート(イタリア)
• [学会発表] Translation activity of rps16 mRNA in tobacco chloroplasts (2010)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M., Sugiura, M.
  • 学会等名: XIth International Colloquium on Endocytobiology and Symbiosis
  • 発表場所: トロムソ大学(ノルウェー)
• [学会発表] MatK or why keep a chloroplast-encoded splicing factor? (2010)
  • 著者名/発表者名: Zoschke, R., Neumann, L., Nakamura, M., Liere, K., Sugiura, M., Borner, T. Schmitz-Linneweber, C.
  • 学会等名: XIth International Colloquium on Endocytobiology and Symbiosis
  • 発表場所: トロムソ大学(ノルウェー)
• [学会発表] 葉緑体mRNAの同義コドンと翻訳活性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中邨真之、杉浦昌弘
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学(愛知県)
• [学会発表] 植物核に挿入されたコード領域はクロマチンのリモデリングと転写領域の新生を引き起こす (2010)
  • 著者名/発表者名: 工藤久幸、松尾充啓、佐藤壮一郎、木村宏、中邨真之、山本義治、小保方潤一
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会
  • 発表場所: 中部大学(愛知県)
• [学会発表] クリプティックプロモーターの活性化メカニズムと転写領域の新生 (2010)
  • 著者名/発表者名: 小保方潤一、工藤久幸、松尾充啓、佐藤壮一郎、中邨真之、山本義治、木村宏
  • 学会等名: 日本遺伝学会第82回大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
• [学会発表] Translation efficiency of rps16 mRNA in tobacco chloroplasts (2010)
  • 著者名/発表者名: 中邨真之、杉浦昌弘
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県)
• [学会発表] 構造遺伝子の挿入によるクリプティックプロモーターの活性化機構の解明 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松尾充啓、佐藤壮一郎、工藤久幸、中邨真之、山本義治、小保方潤一
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸国際会議場(兵庫県)
• [学会発表] PolIIの転写開始位置の決定に関わるコード領域の役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 工藤久幸、山本義治、中邨真之、小保方潤一
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] タバコ葉緑体rps2 mRNAとrps16 mRNAの翻訳効率の比較 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中邨真之、杉浦昌弘
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜
• [学会発表] An organellar maturase associates with multiple group II introns (2009)
  • 著者名/発表者名: Zoschke, R., Nakamura, M., Liere, K., Sugiura, M., Borner, T., Schmitz-Linneweber, C.
  • 学会等名: LEOPOLDINA-SYMPOSIUM
  • 発表場所: Berlin
• [学会発表] Translation efficiencies of chloroplast mRNAs are modulated by the selection of synonymous codons (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M., Sugiura, M.
  • 学会等名: LEOPOLDINA-SYMPOSIUM
  • 発表場所: Berlin
• [学会発表] Correlation between codon usage and translation efficiencies of synonymous codons in tobacco chloroplasts (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakamura, M., Sugiura, M.
  • 学会等名: Plant Biology 2009.
  • 発表場所: Honolulu
• [学会発表] Correlation between codon usage and translation efficiencies of synonymous codons in tobacco chloroplasts (2009)
  • 著者名/発表者名: Nakamura M., Sugiura M.
  • 学会等名: Plant Biology 2009
  • 発表場所: ハワイコンベンションセンター(アメリカ合衆国)