植物オルガネラゲノム情報を維持するＲＮＡ編集機構の解明

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植物の細胞内小器官において、独自のゲノムを持つ葉緑体とミトコンドリアでは、RNA上でC塩基をUへと変換するRNA編集が高頻度で行われている。植物オルガネラのRNA編集についての研究では、RNA上に無数に存在するCのうち、特定のCのみが編集を受ける編集サイト認識の分子機構とそこに関わる編集装置の実体解明が課題となっている。前者の疑問はこれまでの研究から、PPR蛋白質が、個々の編集サイト周辺配列を特異的に認識していることで説明がつけられた。RNA編集に関わるPPR蛋白質の多くはそのC末端にDYWドメインと呼ばれる領域を持っている。DYWドメインはヒトRNA編集酵素の触媒部位と相同性を示す配列を含んでいることから、編集活性（CからUへの変換反応を触媒）の正体ではないかと考えられている。しかしながらDYWドメインがRNA編集に重要であるかどうかは明らかになっていない。本年度は、シロイヌナズナゲノム中に存在するDYWドメインのみを持つ蛋白質DYW1について遺伝学的に解析を行った。1）dyw1変異株についてRNA編集の状態を調べた結果、PPR蛋白質CRR4が関与する葉緑体ndhD-1サイトのRNA編集を特異的に欠損していることを明らかにした。2）dyw1変異株はcrr4変異株と同様の表現型を示すことを明らかにした。3）BIFC法により、CRR4とDYW1がin vivoで相互作用することを明らかにした。4）CRR4にDYW1を結合したCRR4-DYW1蛋白質をcrr4dyw1二重変異株で発現させた結果、野生株では40%程度のndhD-1サイトのRNA編集活性が増加回復（約90%）することを明らかにした。この成果により、長年謎となっている植物オルガネラRNA編集装置の本丸である編集酵素の正体の解明が大きく進むと考えられる。