2018 年度研究成果報告書

ｕＯＲＦペプチドによる翻訳制御の新たな役割と機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	16K07387
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	植物分子・生理科学
研究機関	北海道大学
研究代表者	尾之内均北海道大学, 農学研究院, 准教授 (50322839)
研究協力者	林憲哉梅原俊一佐々木駿笹原大暉
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	uORF / リボソーム / 翻訳制御 / 翻訳アレスト / 新生ペプチド
研究成果の概要	mRNAの5′非翻訳領域に上流ORF (uORF)と呼ばれる小さなORFが存在し、そこにコードされるペプチド（uORFペプチド）が下流の主要ORFの翻訳を制御する例が知られている。本研究では、uORFペプチドによる翻訳制御の未知の役割と機構を明らかにするために、進化的に保存されたアミノ酸配列を持つ被子植物のuORFの中から翻訳を制御するペプチドをコードするものを探索し、新規に８個のuORFを同定した。さらに、翻訳制御に関与するペプチドをコードするuORFの中から、マグネシウム濃度に応答した翻訳抑制に関与するものや、核小体ストレスに応答した翻訳促進に関与するものを見出した。
自由記述の分野	分子生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究では、マグネシウムに応答してリボソームの停滞を引き起こし、それにより主要ORFの翻訳を抑制するuORFペプチドを見出した。これまでに代謝産物に応答してリボソームを停滞させるuORFペプチドは知られていたが、無機イオンに応答してリボソームを停滞させるuORFペプチドとしては、これが初めての発見である。また、核小体ストレスに応答して誘導される選択的スプライシングにより、uORFが除去されたmRNAが生産され、それによって主要ORFの翻訳が促進されるという、ストレスに応答した新たな翻訳制御機構を見出した。