植物における核小体ストレス応答機構の解明

阐明植物核仁应激反应机制

• 批准号: 21J12977
• 负责人: 佐々木 駿
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J12977/
• 关键词: 核小体ストレス応答; 翻訳制御; 上流ORF

植物では、リボソーム生合成の異常により核小体ストレスが生じた場合に生長が抑制される。シロイヌナズナのANAC082はそのような核小体ストレス応答に重要な転写制御因子である (Ohbayashi et al. 2017, Plant Cell. 29:2644-2660)。本研究では、植物の核小体ストレス感知機構を解明するために、ANAC082遺伝子の核小体ストレスに応答した翻訳制御機構の解析を行った。その結果、核小体ストレスに応答してANAC082 mRNAの翻訳が促進され、ANAC082 mRNAの5’非翻訳領域に存在する上流ORFのアミノ酸配列がその翻訳制御に関与することを明らかにした。また、リボソーム生合成に異常が生じた場合に翻訳を抑制する仕組みが存在する可能性が考えられる。ANAC082及びその下流で働くと考えられる因子が核小体ストレスに応答した翻訳制御に関与する可能性を検討するために、ANAC082または下流因子の過剰発現による翻訳への影響をリボソームプロファイリング解析を用いてゲノムワイドに解析した。この解析により、ANAC082や下流因子がグローバルな翻訳への影響と特定のmRNAの翻訳制御に関与する可能性の検討を行った。

在植物中，当由于核糖体生物发生异常而发生核仁应激时，生长会受到抑制。拟南芥 ANAC082 是此类核仁应激反应的重要转录调节因子（Ohbayashi et al. 2017, Plant Cell. 29:2644-2660）。本研究为了阐明植物核仁胁迫感知机制，分析了ANAC082基因响应核仁胁迫的翻译控制机制。结果表明，ANAC082 mRNA的翻译因核仁应激而得到促进，并且ANAC082 mRNA 5'非翻译区中上游ORF的氨基酸序列参与翻译调节。当核糖体生物发生异常时，也可能存在抑制翻译的机制。为了检查 ANAC082 及其下游因子参与响应核仁应激的翻译控制的可能性，我们使用核糖体分析分析来检查 ANAC082 或其下游因子的过度表达对翻译的影响。通过此分析，我们研究了 ANAC082 和下游因子参与全局翻译效应和特定 mRNA 翻译控制的可能性。