2018 年度研究成果報告書

転写因子の翻訳制御によるショ糖センシングの分子機構

研究課題

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研究課題/領域番号	17H06485
研究種目	研究活動スタート支援
配分区分	補助金
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	山下由衣北海道大学, 農学研究院, 助教 (40803383)
研究協力者	平井優美
研究期間 (年度)	2017-08-25 – 2019-03-31
キーワード	ショ糖 / uORF / リボソーム / 転写因子
研究成果の概要	真核生物のmRNAには5’非翻訳領域 (5’UTR) に小さなORF (上流ORF; uORF) が存在する場合があり，uORFの翻訳は下流に存在する主要ORFの翻訳を阻害する。本研究ではシロイヌナズナのbZIP11 uORF2で起こるショ糖による翻訳の停滞機構を解明した。uORF新生ペプチドがリボソーム出口トンネル内で機能することや，ショ糖によるuORF2での翻訳停滞がmRNAの切断を引き起こすことを明らかにした。また，uORF2のショ糖応答性には動植物で保存されたリボソームの機能が関与していることが示された。ただし，植物特有の因子の関与については今後の研究で検討する必要がある。
自由記述の分野	植物分子生物学
研究成果の学術的意義や社会的意義	ショ糖は植物において最も重要な代謝産物の一つである。本研究では植物の細胞内におけるショ糖感知が，bZIP11 uORF2を翻訳中のリボソームによって担われることが示された。植物においては，直接のショ糖センサーの存在は細胞膜上に存在するものが一つ報告されている。本研究は細胞質におけるショ糖センサーの唯一の発見例であり，植物栄養学的研究としての意義も大きい。また，その分子基盤を明らかにしたことは，広く遺伝子発現制御研究に資するものである。