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植物におけるsmall RNA依存的翻訳抑制機構の生化学的解析

植物中小RNA依赖性翻译抑制机制的生化分析

基本信息

批准号：
10J08507
负责人：
岩川弘宙
金额：
$ 1.79万
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：
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-10J08507/
关键词：
RNAサイレンシング翻訳抑制植物試験管内翻訳系 miRNA siRNA アラビドブシス

项目摘要

RNAサイレンシングは、多くの真核生物に共通して存在し、20数塩基のsmall RNAを介した塩基配列特異的なRNA切断、翻訳抑制、あるいは転写抑制による遺伝子発現制御機構として機能する。動物では翻訳抑制及び訳NAの不安定化によって遺伝が制御されているが、植物では切断による制御が一般的であると言われていた。しかし最近になって植物でもsmall RNAを介した翻訳抑制が広く行われていることが明らかとなり、注目を集めている。本研究は、脱液胞化技術を用いて作成された、高い翻訳効率を持ち、生体内の翻訳機構を忠実に再現できる植物培養細胞由来の試験管内系を用いることにより以下の植物特有のRNAサイレンシング機構、特に小分子RNAを介した翻訳抑制機構の分子機序を、生化学的手法によって明らかとすることを目的とした。平成24年度は、平成22、23年度に作成したタバコ及びアラビドプシス培養細胞由来の試験管内翻訳抑制を用いることにより以下の成果を得た。1.miRNA標的配列の相補性、またその位置は植物RISCによる翻訳抑制に大きな影響を与える。2.植物のRNA誘導サイレンシング複合体(RISC)は標的との結合に高い相補性を必要とする。3.植物RISCが標的mRNAの5'UTR及び3'UTRに結合した場合、翻訳の開始段階を抑制する。4.タンパク質コーディング領域に強く結合した植物RISCはリボソームの進行を阻害する。これらの結果より植物RISCは結合する場所により異なるメカニズムで標的の遺伝子発現を制御していることが明らかとなった。

RNA fragmentation is common to many eukaryotic organisms, and small RNAs of 20 nucleotides mediate gene sequence-specific RNA cleavage, inversion inhibition, and gene development control mechanisms. The animals are resistant to inversion and instability, and the plants are resistant to inversion. Small RNA from the nearest plant can be used to inhibit the growth of plants. This study aims to establish a new method for the development of cell culture by means of cell culture technology, high efficiency of cell culture, reproduction of cell culture mechanism in vivo, and application of the following plant-specific RNA cell culture mechanism, molecular mechanism of cell culture inhibition mechanism mediated by small molecule RNA, and biochemical methods. In FY24, the following results were achieved due to the use of intratubular inversion inhibition in experimental tubes derived from cultured cells made in ITATA BUTANO and TAIRAVIDOPSIS in FY22 and FY23. 1. The complementarity and position of miRNA target alignment are related to plant RISC and plant inversion inhibition. 2. RNA-induced protein synthesis complexes (RISC) in plants are essential for high complementarity in binding to targets. 3. The 5'UTR and 3'UTR of plant RISC target mRNA are combined, and the initial stage of inversion is suppressed. 4. The plant RISC is resistant to damage in the field of quality control. The result of this is that the plant RISC is bound to the site, and the target plant is bound to the site.