プラスチドＲＮＡ編集酵素の生化学的同定

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23657032
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 鹿内 利治 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70273852)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 葉緑体 / RNA / PPRタンパク質 / 翻訳 / 光合成

研究概要

PGR3は葉緑体局在の27のPPRモチーフからなるタンパク質で、petLオペロンmRNAの安定化とpetLとndhAの翻訳に関わる。各PPRモチーフの機能を特異的に破壊する変異を導入し、二つの標的RNA に対する機能の影響を調べた。N末側のPPRモチーフは、異なるセットのモチーフを活用することで、二つの標的RNA の認識に寄与しており、一方、C末側のPPRモチーフは翻訳に必須で、RNAの二次構造を変えることで、翻訳装置を呼び込むことが示唆された。このC末の機能は、RNA編集に関わるPPRタンパク質のものと類似し、同様にRNAの二次構造を変えることで編集装置を呼び込むモデルが考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Modulation of the RNA-binding activity of individual PPR motifs reveals the functional partitioning of PROTON GRADIENT REGULATION 3 (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujii S., Sato N. and Shikanai T
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 25 ページ: 3079-3088
  • DOI: 10.1105/tpc.113.112193
• [雑誌論文] Function of PPR proteins in plastid gene expression (2013)
  • 著者名/発表者名: Shikanai T. and Fujii S
  • 雑誌名: RNA Biology 巻: 10 ページ: 31-41
  • DOI: 10.4161/rna.25207
• [雑誌論文] Two interacting proteins are necessary for the editing of the NdhD-1 site in Arabidopsis plastids (2012)
  • 著者名/発表者名: Boussardon C., Salone V., Avon A., Berthomé R., Hammani K., Okuda K., Shikanai T., Small I., and Lurin C
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 24 ページ: 3684-3694
  • DOI: 10.1105/tpc.112.099507
• [雑誌論文] A pentatricopeptide repeat protein acts as a site-specificity factor at multiple RNA editing sites with unrelated cis-acting elements in plastids (2012)
  • 著者名/発表者名: Okuda K. and Shikanai T
  • 雑誌名: Nucleic Acids Res 巻: 40 ページ: 5052-5064
  • DOI: 10.1093/nar/gks164
• [雑誌論文] The pentatricopeptide repeat protein OTP87 is essential for RNA editing of nad7 and atp1 transcripts in Arabidopsis mitochondria (2011)
  • 著者名/発表者名: Hammani K., des Francs-Small1 C.C., Takenaka M., Tanz S.K., Okuda K., Shikanai T., Brennicke A. and Small1 I
  • 雑誌名: J. Biol. Chem 巻: 286 ページ: 21361-21371
  • DOI: 10.1074/jbc.M111.230516
• [雑誌論文] PROTON GRADIENT REGULATION 3 recognizes multiple targets with limited similarity and mediates translation and RNA stabilization in plastids (2011)
  • 著者名/発表者名: Cai W., Okuda K., Peng L. and Shikanai T
  • 雑誌名: Plant J 巻: 67 ページ: 318-327
  • DOI: 10.1111/j.1365-313X.2011.04593.x
• [学会発表] 巨大RNA結合タンパク質ファミリーによる転写制御システム (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤井壮太, 佐藤望, 鹿内利治
  • 学会等名: 第16回オルガネラワークショップ
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2014-03-17
• [学会発表] Toward understanding the chloroplast post-transcriptional RNA regulation by the pentatricopeptide repeat proteins (2013)
  • 著者名/発表者名: Fujii S and Shikanai T
  • 学会等名: JST-CREST International Symposium
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2013-12-12
• [図書] Why do plants edit RNA in plant organelles? C.E. Bullerwell (ed.) Organelle Genetics (2012)
  • 著者名/発表者名: Shikanai T
  • 出版者: Springer-Verlag Berlin Heidelberg
• [図書] In vitro RNA-binding assay for studying trans-factor for RNA editing in chloroplasts, Chloroplast Research in Arabidopsis : Method and Protocols, volume 1, methods in molecular biology, vol 774 (2011)
  • 著者名/発表者名: Shikanai T. and Okuda K(R.P. Javis (ed.))
  • 出版者: Springer Science+Business Media