シロイヌナズナにおけるサーモスペルミンによる茎伸長制御機構の解明

阐明拟南芥中热精素对茎伸长的控制机制

• 批准号: 10J03269
• 负责人: 懸樋 潤一
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J03269/
• 关键词: ポリアミン; リボソームタンパク質; 翻訳制御; uORF; NMD; サーモスペルミン; mRNAの安定性; ヒメツリガネゴケ; シロイヌナズナ; 茎の伸長

茎伸長の欠損を示すacl5変異のサプレッサー変異sacを用いたこれまでの研究により、SAC51遺伝子のupstream ORF (uORF)を介した翻訳制御が、茎の伸長において重要な働きを担うと推測されている。本年度はサーモスペルミンと茎の伸長との因果関係を調べるため、以下の実験を行った。・SAC51mRNAの安定性の解析ナンセンス変異依存的mRNA分解機構(NMD)はナンセンス変異が起こった異常mRNAを選択的に分解するmRNA監査機構のひとつであり、uORFを持つSAC51mRNAはその標的となる可能性が示唆された。そこで、NMDの必須因子であるUPF1とUPF3の変異株を調べた結果、SAC51mRNAが過剰に蓄積し、SAC51がNMDの標的遺伝子であることが確認された。さらに、転写阻害剤のコルディセピンを植物に処理してSAC51mRNAの安定性を調べた結果、サーモスペルミンを合成しないacl5変異株において、SAC51mRNAは野生型と比較して不安定であることがわかった。この不安定化は外的なサーモスペルミンの処理によって解消されることから、サーモスペルミンはSAC51mRNAのuORFが翻訳されることによって誘導されるNMDを回避し、mRNAを安定化していることが示唆された。さらに、リボソームタンパク質の変異であるsac52-d及びsac56-d変異株において、サーモスペルミン非存在下でSAC51mRNAの安定化がみられ、sac53-d変異株においても弱い安定化の効果が認められた。以上の結果から、SAC51遺伝子は転写された後、サーモスペルミンによるuORFを介した翻訳調節とmRNA分解機構によって二重に制御されていることが明らかになった。

The upstream ORF (uORF) of SAC51 gene was introduced into the study of stem elongation deficiency and stem elongation. This year's annual report shows that the following factors affect the causal relationship between growth and development: Analysis of the Stability of SAC51 mRNA by a Variantly-Dependent mRNA Decomposition Mechanism (NMD) The possibility of mRNA monitoring mechanisms to support the target of SAC51 mRNA is demonstrated. The results of the regulation of UPF1 and UPF3 by the essential factors of NMD, the accumulation of SAC51 mRNA, and the identification of SAC51 as the target gene of NMD. The stability of SAC51mRNA was regulated by plant treatment, and the stability of SAC51mRNA was regulated by plant treatment. This destabilization of the SAC51 mRNA in the process of gene expression and mRNA stabilization is a major factor in the development of NMD. In the absence of the mutant, Sac52-d and Sac56-d, the SAC51 mRNA was stabilized and the Sac53-d mutant was weakened. The above results show that SAC51 gene expression is regulated by mRNA decomposition mechanism.

项目成果

ヒメツリガネゴケにおけるシロイヌナズナACL5類似遺伝子の解析

拟南芥ACL5样基因的分析

• 发表时间: 2012
• 作者: Yuta Kohro;et al.;Yuta Kohro;Yuta Kohro;辻優大;辻優大;辻優大;辻優大;Ayaka Takano;Jun-ichi Kakehi;懸樋 潤一;懸樋 潤一;Jun・ichi Kakehi;懸樋潤一
• 通讯作者: 懸樋潤一

シロイヌナズナにおける外的なポリアミンの効果

外部多胺对拟南芥的影响

• 发表时间: 2011
• 作者: Yuta Kohro;et al.;Yuta Kohro;Yuta Kohro;辻優大;辻優大;辻優大;辻優大;Ayaka Takano;Jun-ichi Kakehi;懸樋 潤一;懸樋 潤一;Jun・ichi Kakehi;懸樋潤一;懸樋潤一;Jun-ichi Kakehi;懸樋潤一
• 通讯作者: 懸樋潤一

Analyses of the effect of exogenous polyamines on the stem growth of Arabidopsis thaliana

外源多胺对拟南芥茎生长的影响分析

• 发表时间: 2011
• 作者: Yuta Kohro;et al.;Yuta Kohro;Yuta Kohro;辻優大;辻優大;辻優大;辻優大;Ayaka Takano;Jun-ichi Kakehi;懸樋 潤一;懸樋 潤一;Jun・ichi Kakehi;懸樋潤一;懸樋潤一;Jun-ichi Kakehi
• 通讯作者: Jun-ichi Kakehi

シロイヌナズナにおいてサーモスペルミンを代替するポリアミンの解析

拟南芥中替代温精胺的多胺分析

• 发表时间: 2010
• 作者: Yuta Kohro;et al.;Yuta Kohro;Yuta Kohro;辻優大;辻優大;辻優大;辻優大;Ayaka Takano;Jun-ichi Kakehi;懸樋 潤一;懸樋 潤一;Jun・ichi Kakehi;懸樋潤一;懸樋潤一;Jun-ichi Kakehi;懸樋潤一;懸樋潤一
• 通讯作者: 懸樋潤一

Norspermine substitutes for thermospermine in the control of stem elongation in Arabidopsis thaliana

• DOI: 10.1016/j.febslet.2010.05.035
• 发表时间: 2010-07-16
• 期刊: FEBS LETTERS
• 影响因子: 3.5
• 作者: Kakehi, Jun-Ichi;Kuwashiro, Yoshitaka;Takahashi, Taku
• 通讯作者: Takahashi, Taku