| 研究課題/領域番号 |
22K19168
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分39:生産環境農学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
山次 康幸 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (40345187)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | リーキースキャニング / uORF / 植物ウイルス / 翻訳 / 5'UTR |
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| 研究開始時の研究の概要 |
真核生物では一般に1本のmRNA上に１つの読み枠（open reading frame: ORF）が存在し、１つのタンパク質が翻訳されると考えられてきた。しかし、近年のゲノム科学的研究により全体の35-50%ものmRNAにおいて実際に発現するORFの上流に数ペプチドをコードする小さなRNA（upstream ORF: uORF）が存在し、下流のORFの発現を制御していることが示唆されてきたが、その制御機構については完全に解明されていない。この課題を解決するため、本研究では植物RNAウイルスを利用して遺伝子発現制御機構の解析を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究では植物ウイルスを利用してリーキースキャニングを介した遺伝子発現機構の解析を行った。Potexvirus属、Lolavirus属、Carlavirus属のウイルスがコードするsgRNAの5'非翻訳領域（5'UTR）が有意に短いことを明らかにし、short UTR（sUTR）と名づけた。sUTRの機能を解析した結果、5'UTRの長さが既知のKozak配列と同様にリーキースキャニングのレギュレーターとしての働きを持つことを明らかにし、sUTRの長さは下流のウイルス遺伝子の発現量を調節してバランスを取ることによってウイルス感染に最適化されていることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
真核生物のmRNAの大部分はuORFを持つことが明らかにされており、その制御機構の大部分はリーキースキャニングによると考えられている。本研究ではsUTRの長さが従来のKozak配列による制御に加えて、新たなリーキースキャニング制御機構であることを明らかにした。現状uORFがコードするペプチドが機能を持つかどうかを予想する術はないが、本研究で5'UTR が長いほど発現量が上がることが明らかになったため、5'UTRが長いuORFに絞り込むことによって機能的uORFの探索を容易にすることが可能になると予想される。このように本研究の成果はあらゆる生物学分野に幅広い波及効果がある。
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