Role of ribosomal proteins in nutritional regulation of translation

核糖体蛋白在翻译营养调节中的作用

基本信息

批准号：
22KF0120
负责人：
藤原徹
金额：
$ 1.47万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KF0120/
关键词：
翻訳制御

项目摘要

植物は進化の過程で栄養欠乏に応答する優れた仕組みを進化させており、栄養輸送体遺伝子の発現が翻訳段階で栄養条件に応じて制御されることや、この制御が栄養素の感知機構となっていることを含め、その分子機構が明らかになってきている。本研究は、主要栄養素と翻訳制御の関係を明らかにし、リボソームタンパク質と制御の関係を見出し、将来の新たな作物栄養特性の改善手法の開発に結びつく知見を得ることを目的として進めている。本年度は各種のリボソームタンパク遺伝子の変異株を収集し、その変異の確認やホモ系統の集積を進めた。さらに一部の系統については、マグネシウムやカルシウム条件を変えて変異株と野生型株の生育がどのように異なるかを調査した。その結果、多くの変異株では生育の抑制傾向が見られたものの、一部の変異株では特定の条件で生育が改善される傾向が見出された。シロイヌナズナには特定のリボソームタンパクをコードする遺伝子が複数存在していることが通例であり、それらのパラログ間でも変異の栄養が異なることも観察されてきている。これらの結果はリボソームタンパクの構成により翻訳が影響を受け、多くの場合にはネガティブな影響となるものの、一部では何らかのポジティブな影響がもたらされる可能性を示していると考えている。また、今後の翻訳状態の観察を行うために野生型植物のポリソームプロファイリングやリボソームプロファイリングについての予備的な試験を進めた。

植物在进化过程中已经发展出一种出色的机制来应对营养缺乏症，并且它们的分子机制变得清晰，包括在翻译阶段根据养分条件调节营养转运蛋白基因的表达，并且该调节是一种营养感应机制。这项研究旨在阐明大量营养素与翻译控制之间的关系，找到核糖体蛋白质与调节之间的关系，并获得见解，从而导致未来改善农作物营养特性的新方法的发展。今年，我们收集了各种核糖体蛋白基因的突变体，并确认了突变并积累了同源菌株。此外，对于某些菌株，我们研究了突变体和野生型菌株的生长如何因镁和钙条件的变化而有所不同。结果，尽管许多突变菌株显示出抑制生长的趋势，但一些突变菌株在某些条件下显示出改善生长的趋势。在拟南芥中常见的是，存在编码特定核糖体蛋白的多个基因，并且还观察到突变的营养价值在这些旁系同源物之间有所不同。我们认为这些结果表明翻译可能会受到核糖体蛋白质组成的影响，尽管在许多情况下，它具有负面影响，但有些可能会产生一些积极作用。此外，对野生型植物的多核和核糖体分析进行了初步测试，以观察将来的翻译状态。