| 研究課題/領域番号 |
21K06208
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分44030:植物分子および生理科学関連
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| 研究機関 | 大阪公立大学 (2023)
東京大学 (2021-2022) |
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研究代表者 |
田中 真幸 大阪公立大学, 大学院農学研究科, 特任研究員 (80546292)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | リボソーム / RNA分解酵素 / ホウ素 / small RNA / 翻訳制御 / 転写制御 / mRNA分解 / mRNA / 転写 / シロイヌナズナ / ５’非翻訳領域 / エンドヌクレアーゼ / mRNA 分解 / 翻訳 / uORF / 5'非翻訳領域 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
植物は様々な土壌環境に適応する能力を進化の過程で獲得し、遺伝子の発現を制御する能力を進化させてきた。遺伝子発現制御には、転写、転写後、翻訳、翻訳後と様々なステップでの制御がある。一般的に、転写活性を下げることは、長期的な適応のための効果の高い戦略であるが、植物栄養など、動的に変化する条件では、現在の発現レベルを効率的に感知し、様々な発現ステップで対応できるフィードバック制御であることが望ましい。しかし、このような動的な変化に対応した植物の発現システムについて未解明の部分が多い。本研究では環境変化に応じた、無機栄養の翻訳制御を介した転写制御のフィードバック機構を明らかにすることを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、ホウ素輸送体NIP5;1のAUG-UAA配列を介したホウ素濃度依存的な翻訳、mRNA分解を介した転写制御機構の全体像の解明を目的とした。本研究において、NIP5;1のmRNAを切断する因子CID7の切断機構を明らかにした。さらに、CID7によって切断されたmRNA分解中間体からsmall RNAが生成され、そのsmall RNAがAGO1と複合体を形成し、NIP5;1の転写の抑制に関わっている可能性を示した。また、NIP5;1の翻訳制御に関与する因子を発見した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
これまで、生体内で切断されたmRNAは不要で、直ちに分解されるべきものと考えられてきた。今回、申請者は切断されたmRNAが機能を持つことを明らかにした。本研究で、細胞質で翻訳開始前にmRNAがRNA分解酵素によって切断され、そのmRNA分解中間体からsmall RNAが合成され、small RNAが核へ移行し、自身の転写を抑制することを発見した。このmRNA分解産物を介した転写の負のフィードバック機構は、生物全体を通して新しい遺伝子発現の仕組みを提供するものである。
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