| 研究領域 | マルチファセット・プロテインズ：拡大し変容するタンパク質の世界 |
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| 研究課題/領域番号 |
21H05724
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| 研究種目 |
学術変革領域研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
学術変革領域研究区分(Ⅲ)
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
花田 耕介 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (50462718)
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| 研究期間 (年度) |
2021-09-10 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 短い遺伝子 / プロテオーム / Ribo-seq / シロイヌナズナ / 植物 / non-AUG |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、Ribo-seq解析およびプロテオーム解析を駆使し、病害菌に応答する非AUGを開始コドンに持つ未知の短い遺伝子をシロイヌナズナで新たに推定し、病害菌からの感染防御を上昇させるペプチドをコードしているものを発見することを目指す。
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| 研究実績の概要 |
病害菌に感染したときに誘導される２つの植物ホルモンを添加し、シクロヘキサミドに湿潤させ、リボソームの翻訳を停止させた。その後、液体窒素で粉々にした植物体に存在する全RNAを分解し、リポソームに保護されているRNA断片のみを抽出した。それらのRNA断片をcDNAとしてライブリー化して、Illumina HiSEQで、リボソームに保護されていたmRNA断片を網羅的に決定した。これらのRibo-seq解析は、当該領域の公募研究班である七野班の指導の下で実施した。Ribo-seq解析で決定されたReadを遺伝子にマッピングすると、開始コドンと終止コドン付近で多くのReadが決定され、コドンにMappingされる位置も3塩基周期を持つ。我々が決定したReadは、これらの特徴を明確に有していた。Readのマッピングの際に、第1コドンにMappingされるように補正をかけ、100bp以内でマッピングされるコーディング領域を予測した。予測されたコーディング領域の内、既知遺伝子領域に存在せず、ジャスモン酸あるいはサリチル酸添加で有意に発現が上昇する1225個のコーディング領域を見出した。これらのORFの内、どのORFがタンパク質をコードするかを決定するために数理モデルの構築を行った。その際に、Li et alらの研究（Genome Research 2020）で予測されたAUGを開始コドンに持つ8115個の既知遺伝子と非AUGを開始コドンに持つ2792個の既知遺伝子の塩基組成と、Ribo-seqのRead部位によって予測される第１コドン部位を学習データとして、既知遺伝子を最も予測できる数理モデルを構築した。その数理モデルを用いて、各転写配列の中で、最も尤度の高いORFを候補遺伝子領域とした。これらのORFの中で、非AUGを開始コドンに持つ54個の遺伝子領域を見出すことに成功している。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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