Searching for cytosolic function of PPR proteins

寻找 PPR 蛋白的胞质功能

基本信息

批准号：
20K21427
负责人：
竹中瑞樹
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-07-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

PPRタンパク質は35アミノ酸からなるRNA結合モジュールを繰り返し持つ、塩基配列特異的なRNA結合タンパク質である。陸上植物ゲノムに数百個コードされているPPRタンパク質のほとんどはミトコンドリアや葉緑体などのオルガネラでRNAの転写、修飾、安定化、編集、翻訳など様々な転写後調節に関わっている。そのため、これまでPPRタンパク質はオルガネラに特化したRNA結合タンパク質だと考えられてきた。最近の研究により、赤色光シグナルによる転写開始点変化によってN末端側のシグナル配列を失い、細胞質に局在する短鎖PPRタンパク質が多数存在する可能性が示唆された。これらの短鎖PPRタンパク質はその構造上、細胞質でもRNA結合能を保持している可能性が高い。以下に当該年度に得られた成果を記す。1）さらに5種類のPPRタンパク質について、オルガネラに存在する長鎖バージョン、主に細胞質に局在する短鎖バージョンのPPRタンパク質をそれぞれクローニングし、これらを植物内で発現させた。そのうち2種類についてはシグナルペプチドを失った短鎖タンパク質が細胞質に存在することをGFP融合タンパク質による細胞内局在観察により明らかにした。2）上記のPPRタンパク質のT-DNA挿入株の解析を行った。3種類のPPRタンパク質についてはホモ株を得ることができなかったため、致死である可能性が高い。これらの株についてはABI3プロモーターを用いて該当PPRタンパク質を胚特異的に発現させた株を作成している。2種類の株については現在表現型の解析を行っている。3）PPRタンパク質の細胞質内での標的を解析するためにGFP融合タンパク質を発現させた形質転換体を用いて、ChiP-Seqを試みた。細胞質内で結合していると思われる標的RNAを複数同定した。

PPR蛋白是一种核苷酸序列特异性RNA结合蛋白，其重复的RNA结合模块由35个氨基酸组成。陆生植物基因组中编码的大多数PPR蛋白都参与了各种转录后调节，例如线粒体和叶绿体等细胞器中的转录，修饰，稳定，编辑和翻译。因此，PPR蛋白被认为是专门用于细胞器的RNA结合蛋白。最近的研究表明，由于红光信号的转录起源变化，N末端信号序列可能会丢失，这表明可能存在大量细胞质中的短链PPR蛋白。由于其结构，这些短链PPR蛋白可能会在细胞质中保留RNA结合能力。本年度获得的结果如下列出。 1）对于五种不同的PPR蛋白，细胞器的长链版本和主要位于细胞质中的PPR蛋白的短链版本被克隆，并且在植物中表达。在其中两个中，我们揭示了通过使用GFP融合蛋白观察亚细胞定位，在细胞质中存在损失信号肽的短链蛋白。 2）对上述PPR蛋白的T-DNA插入株进行分析。由于无法获得同源菌株的3种类型的PPR蛋白，因此可能是致命的。对于这些菌株，准备使用ABI3启动子特定表达相关PPR蛋白的菌株。目前正在进行两种菌株的表型分析。 3）尝试使用表达GFP融合蛋白的转化体试图分析PPR蛋白的细胞质靶标。鉴定出似乎在细胞质内结合的多个靶RNA。