植物における上流ＯＲＦを介して無機栄養を感知する翻訳制御機構の研究

(1) マグネシウムと上流ORF のペプチドがリボソームを停滞させる機構の解明1-1 上流ORFのペプチドを介したマグネシウムに応答したMTIP1の発現抑制について、今年度は論文投稿に向けてプロトプラストを用いた一過的発現系において以下の解析を行なった。1) MTIP1の上流ORFが発現抑制を起こすマグネシウム濃度の範囲を解析した。その結果、MTIP1の上流ORFはマグネシウムの欠乏と十分条件の間でマグネシウム濃度が変化した際にMTIP1の発現を制御することを示した。2) シス-トランス解析により、上流ORFのペプチドはマグネシウムに応答した発現抑制においてシスに作用することを示した。3) 前年度に同定したMTIP1の上流のペプチド配列の中でマグネシウム応答に重要なアミノ酸残基について同義置換解析を行った。この結果から、マグネシウムへの応答においてはこれらの残基のmRNA上の塩基配列ではなく、コードするアミノ酸が重要であることを示した。 4) リボソーム停滞を引き起こす上流ORFを持つシロイヌナズナとサイトメガロウイルスの遺伝子の5´非翻訳領域がマグネシウムに応答した発現抑制を起こすかを調べた。この解析から、マグネシウムに応答した発現抑制はMTIP1の上流ORFのペプチドに特異的な発現制御機構であることを示した。(2) 無機栄養を感知して翻訳を制御する上流ORF の新規探索昨年度、ポプラとトマトの12の遺伝子の上流ORFを解析し、6つの遺伝子の上流ORFにコードされるペプチドが主要ORFの翻訳を抑制することを示した。この中で亜鉛の輸送体をコードする遺伝子の上流ORFについて、培地中の亜鉛の濃度の変化が主要ORFの発現に影響するかをプロトプラストで検証した。しかし、亜鉛濃度の変化に応答したレポーター遺伝子の発現量の変化は認められなかった。

(1) マグネシウムと上流ORF のペプチドがリボソームを停滞させる機構の解明1-1 上流ORFのペプチドを介したマグネシウムに応答したMTIP1の発現抑制について、今年度は論文投稿に向けてプロトプラストを用いた一過的発現系において以下の解析を行なった。1) MTIP1の上流ORFが発現抑制を起こすマグネシウム濃度の範囲を解析した。その結果、MTIP1の上流ORFはマグネシウムの欠乏と十分条件の間でマグネシウム濃度が変化した際にMTIP1の発現を制御することを示した。2) シス-トランス解析により、上流ORFのペプチドはマグネシウムに応答した発現抑制においてシスに作用することを示した。3) 前年度に同定したMTIP1の上流のペプチド配列の中でマグネシウム応答に重要なアミノ酸残基について同義置換解析を行った。この結果から、マグネシウムへの応答においてはこれらの残基のmRNA上の塩基配列ではなく、コードするアミノ酸が重要であることを示した。 4) リボソーム停滞を引き起こす上流ORFを持つシロイヌナズナとサイトメガロウイルスの遺伝子の5´非翻訳領域がマグネシウムに応答した発現抑制を起こすかを調べた。この解析から、マグネシウムに応答した発現抑制はMTIP1の上流ORFのペプチドに特異的な発現制御機構であることを示した。(2) 無機栄養を感知して翻訳を制御する上流ORF の新規探索昨年度、ポプラとトマトの12の遺伝子の上流ORFを解析し、6つの遺伝子の上流ORFにコードされるペプチドが主要ORFの翻訳を抑制することを示した。この中で亜鉛の輸送体をコードする遺伝子の上流ORFについて、培地中の亜鉛の濃度の変化が主要ORFの発現に影響するかをプロトプラストで検証した。しかし、亜鉛濃度の変化に応答したレポーター遺伝子の発現量の変化は認められなかった。