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糸状菌における poly(A) 付加シグナルと mRNA 品質管理機構の解明

丝状真菌中 Poly(A) 添加信号和 mRNA 质量控制机制的阐明

基本信息

批准号：
09J06211
负责人：
田中瑞己
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

麹菌におけるmRNA分解機構を解析するため、5'側からmRNAを分解するXrn1、および3'側からのmRNA分解に関わるSki複合体構成因子(Ski2, Ski3)の遺伝子破壊株をそれぞれ作成した。作成した遺伝子破壊株の生育を調べた結果、Ski複合体欠損株はマルトースやデンプンを炭素源とした培地で特異的に著しく生育が抑制された。麹菌はデンプンやマルトース存在条件下で多量のアミラーゼ系酵素を分泌することから、Ski複合体欠損株におけるアミラーゼやマルトースパーミアーゼ(malP)の発現をノーザン解析により調べた。その結果、malPの5'側領域をプローブとして用いた場合に全長malP mRNAに加え低分子のmalP転写産物がSki複合体欠損株において特異的に検出された。Circularized RT-PCR法によりmalP mRNA前半断片の解析を行った結果、malP mRNAはコーディング領域内に存在する巨大なstem-loop構造のstem領域において切断されていることが明らかとなった。以上の結果から、Ski複合体欠損株では切断によって生じたmalP mRNA前半断片の分解が抑制され、蓄積していることが示された。切断によって生じたmalP mRNA前半断片には終止コドンが存在しないことから、mRNA品質管理機構の一つであるnonstop mRNA分解機構によって分解されることが予想された。出芽酵母においては、Ski7によってnonstop mRNAが認識されるモデルが提唱されている。興味深いことに、出芽酵母以外の真核生物においてはSki7オーソログが存在しないことから、他の因子によってnonstop mRNAが認識されると予想される。Ski7と類似したドメインを持つH Hbs1オーソログ(HbsA)の遺伝子破壊株を作成し、malP mRNAの発現をノーザン解析により調べた。その結果、hbsA破壊株においてもmalP mRNA前半断片が検出され、転写阻害剤を用いた解析により、この前半断片がhbsA破壊株において非常に安定であることが明らかとなった。このことから、出芽酵母以外の真核生物においてはHbs1オーソログがnonstop mRNA認識因子として機能する可能性が初めて示された。

Analysis of mRNA Decomposition Mechanism of Aspergillus sp. Xrn1, Xrn2, Xrn3 and Xrn4, Xrn5, Xrn6, Xrn7, Xrn8, Xrn9, Xrn9, X The results of the regulation of the fertility of the plant and the inhibition of the fertility of the plant due to the deficiency of the Ski complex were obtained. In the presence of the fungus, a large amount of the enzyme is secreted, and the Ski complex is damaged. As a result, the 5'-side domain of malP was detected in the presence of full-length malP mRNA, low-molecular malP gene products, and Ski complex deficient strains. Analysis of the first half fragment of malP mRNA by Circularized RT-PCR showed that there was a large stem-loop structure in the stem domain of malP mRNA. As a result, the breakdown of the first half of malP mRNA was inhibited and accumulated in the defective plants of Ski complex. The first half of the malP mRNA fragment is cut off and the mRNA quality management mechanism is nonstop. Yeast budding, Ski7, nonstop mRNA recognition, Eukaryotic organisms other than budding yeasts have been found to be sensitive to the presence of other factors such as nonstop mRNA. Ski7 is similar to Hbs1, and the expression of malP mRNA is regulated by Hbs1. As a result, the first half of the hbsA gene fragment was detected in the middle of the cell, and the first half of the hbsA gene fragment was detected in the middle of the cell. The possibility of nonstop mRNA recognition in eukaryotes other than budding yeast was first demonstrated.