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

植物通过上游ORF感知无机养分的翻译控制机制研究

• 批准号: 19J10896
• 负责人: 林 憲哉
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J10896/
• 关键词: 上流ORF; 新生ペプチド; リボソームの停滞; マグネシウム; 翻訳制御; シロイヌナズナ

(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)The analysis of MTIP1 's occurrence inhibition system in this year's paper submission is as follows: 1)Analysis of the range of MTIP1 upstream ORF expression inhibition As a result, the upstream ORF of MTIP1 was found to inhibit the occurrence of MTIP1 when the concentration of MTIP1 changed. 2)The analysis of the gene expression and the expression of the gene expression in the upstream ORF are described in detail below. 3)In the previous year, MTIP1 was selected for the analysis of synonymous substitutions in important acid residues. The result is that the nucleotide sequence of the mRNA of the residue is important. 4)The 5-inch non-inverted domain of the upstream ORF has been modified to produce the upstream ORF and the downstream ORF. This analysis shows that the upstream ORF of MTIP1 can be detected by a specific detection mechanism. (2)The new regulation of upstream ORFs in inorganic nutrition sensing and control was explored in the past year. The upstream ORFs in 12 genes were analyzed, and the upstream ORFs in 6 genes were suppressed. The results show that the concentration of lead in the medium affects the occurrence of the main ORFs. Changes in lead concentration and the occurrence of trace elements

项目成果

Comprehensive genome-wide identification of angiosperm upstream ORFs with peptide sequences conserved in various taxonomic ranges using a novel pipeline, ESUCA

使用新型流程 ESUCA 对被子植物上游 ORF 进行全面的全基因组鉴定，其中肽序列在各种分类范围内保守

• DOI: 10.1186/s12864-020-6662-5
• 发表时间: 2020
• 期刊: BMC Genomics
• 影响因子: 4.4
• 作者: Takahashi Hiro;Hayashi Noriya;Hiragori Yuta;Sasaki Shun;Motomura Taichiro;Yamashita Yui;Naito Satoshi;Takahashi Anna;Fuse Kazuyuki;Satou Kenji;Endo Toshinori;Kojima Shoko;Onouchi Hitoshi
• 通讯作者: Onouchi Hitoshi

Genome-wide identification of Arabidopsis non-AUG-initiated upstream ORFs with evolutionarily conserved regulatory sequences that control protein expression levels

• DOI: 10.1007/s11103-022-01309-1
• 发表时间: 2021-03
• 期刊: Plant Molecular Biology
• 影响因子: 5.1
• 作者: Yuta Hiragori;Hiro Takahashi;Noriya Hayashi;Shun-ichi Sasaki;Kodai Nakao;Taichiro Motomura;Y. Yamashita;S. Naito;H. Onouchi

上流ORFの新生ペプチドを含む翻訳複合体が細胞内のマグネシウム濃度を感知して翻訳を制御する

上游 ORF 中含有新生肽的翻译复合物可感知细胞内镁浓度并控制翻译。

• 发表时间: 2020
• 作者: Niinomi Hiromasa;Yamazaki Tomoya;Nada Hiroki;Hama Tetsuya;Kouchi Akira;Okada Junpei T.;Nozawa Jun;Uda Satoshi;Kimura Yuki;林憲哉・佐々木駿・平郡雄太・Feng Zhihang・藤原徹・渡部敏裕・町田幸大・今高寛晃・高橋広夫・山下由衣・内藤哲・尾之内均
• 通讯作者: 林憲哉・佐々木駿・平郡雄太・Feng Zhihang・藤原徹・渡部敏裕・町田幸大・今高寛晃・高橋広夫・山下由衣・内藤哲・尾之内均