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2019 年度 実施状況報告書

昆虫リボソームが有するhidden breakの存在意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K14474
研究機関大阪大学

研究代表者

浜島 りな  大阪大学, 微生物病研究所, 特任研究員(常勤) (20784408)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードリボソーム / hidden break / 昆虫
研究実績の概要

全ての細胞におけるタンパク質合成は、リボソームRNA (rRNA) とタンパク質からなる巨大複合体、リボソームによって行われる。近年、リボソームの結晶構造解析が飛躍的に進み、リボソームの構造は生物種を超えて高く保存されていることが明らかにされた。その一方で、昆虫リボソームは、一般に“hidden break”という特徴的な構造を有することが知られている。すなわち、昆虫リボソームでは、28S rRNAのES19L領域の一部の塩基が消失しており、28S rRNAが2つに切断された状態で存在している。ほとんどの昆虫がリボソームにhidden breakを持つことからその重要性が示唆されるが、詳細は未解明である。本研究では、 hidden breakを分子レベルで解析することにより、昆虫リボソームにおけるhidden breakの存在意義を見出すことを目指す。
本年度は、まず、昨年度に引き続き、出芽酵母のES19L領域の欠損可能な領域の決定を行った。その結果、ES19L領域36塩基中20塩基、もしくは36塩基中8塩基を欠損させたrRNAのみを発現する出芽酵母株を作出することができた。しかし、これらの欠損rRNAのみを発現する出芽酵母株の生育は、野生型rRNAのみを発現する株と比較して非常に遅かった。次に、出芽酵母のES19L領域の20塩基もしくは8塩基欠損部分にキイロショウジョウバエのES19L領域を挿入し、そのrRNAのみを発現する出芽酵母株の作出を試みた。その結果、これらのrRNAのみを発現する出芽酵母株の生育は、欠損rRNAのみを発現する株と比較して非常に遅くなることが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

マウス由来のES19L配列を持つrRNAを発現する出芽酵母株が生存可能であることから、キイロショウジョウバエ由来のES19L配列を持つrRNAを発現する出芽酵母株も生存可能となると予測していたが、生育が非常に遅く、実験に使うのが困難であることが判明したため。

今後の研究の推進方策

ES19Lの近傍に存在するリボソームタンパク質 (RPL23a, 出芽酵母ホモログはRPL25) には昆虫特異的な配列が存在し、他の生物と比べ1.5~2倍の大きさをもつ。このことから、昆虫のrRNAのES19L領域の安定性には、このタンパク質が重要な役割を果たすことが予想される。そこで、まず、RPL25の代わりにショウジョウバエRPL23aを発現する株を作出する。この株の作出は報告があり、RPL23aがリボソームの機能を損なわないことが示されている (Ross et al., 2007)。次に、この株で、今年度作製したキイロショウジョウバエ由来のES19L配列を持つrRNAを発現させ、出芽酵母株の生育とrRNAの解析を行う。
また、並行して、合成RNAを用いたhidden breakのin vitro系の確立を試みる。

次年度使用額が生じた理由

研究代表者の所属機関の変更に伴い、実験に必要な試薬等を揃えるため。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Identification of the minimal AcMNPV P143 protein region responsible for triggering apoptosis and rRNA degradation of Bombyx mori cells2020

    • 著者名/発表者名
      Hamajima Rina、Ota Ayaka、Makino Shizuka、Millado Justine Bennette H.、Kobayashi Michihiro、Ikeda Motoko
    • 雑誌名

      Virus Research

      巻: 276 ページ: 197832~197832

    • DOI

      10.1016/j.virusres.2019.197832

    • 査読あり
  • [学会発表] 核多角体病ウイルスとカイコ細胞が繰り広げる攻防の分子機構2019

    • 著者名/発表者名
      浜島りな
    • 学会等名
      第77回昆虫病理研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] AcMNPV P143のrRNA分解とアポトーシスの誘導を引き起こす最小配列の決定2019

    • 著者名/発表者名
      太田綾香, 浜島りな, MILLADO Justine Bennette H., 小林迪弘, 池田素子
    • 学会等名
      日本蚕糸学会中部支部第75回・東海支部第71回大会
  • [学会発表] カイコ細胞における抗ウイルス応答に関与するp143とep32遺伝子を欠損させたHycuMNPVバクミドの作成と感染性の調査2019

    • 著者名/発表者名
      奥野文人, 浜島りな, 橘亜美, 小林迪弘, 池田素子
    • 学会等名
      日本蚕糸学会中部支部第75回・東海支部第71回大会
  • [学会発表] NPV感染マイマイガ細胞におけるcld-iap1減少機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      下山敦志, 浜島りな, 小林迪弘, 山田早人, 池田素子
    • 学会等名
      日本蚕糸学会中部支部第75回・東海支部第71回大会
  • [学会発表] カイコ核多角体病ウイルスがコードするbm-iap1とbm-iap2の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      髙田史緒里, 浜島りな, 牧野静花, 小林迪弘, 池田素子
    • 学会等名
      日本蚕糸学会中部支部第75回・東海支部第71回大会

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公開日: 2021-01-27  

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