リボソームの翻訳制御を介した転写制御のフィードバック機構の解析

核糖体翻译控制介导的转录控制反馈机制分析

• 批准号: 21K06208
• 负责人: 田中 真幸
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K06208/
• 关键词: 転写; small RNA; mRNA 分解; リボソーム; ホウ素; 翻訳; mRNA分解; uORF; 5'非翻訳領域

研究ではホウ素濃度に応答した、シロイヌナズナのホウ素輸送体、NIP5:1の翻訳制御を介したmRNA分解による転写制御のフィードバック機構を明らかにすることを目的とし、以下の実験を行うことで、翻訳、mRNA分解、転写の制御の全体像を明らかにすることにした。1)NIP5;1のmRNA分解を介した転写制御機構の解析。2)AUG-UAA上でのリボソーム停滞により誘導される未知エンドヌクレアーゼの解析。3)NIP5;1のホウ素依存的な翻訳制御に関わるターゲット因子の同定とその機能解析　研究計画の２年目以降の計画の結果についての実績概要を報告する。1)実験計画では、ChIP-および、CLIP-seq解析による、NIP5;1のsRNAの結合場所を特定することを掲げていたが、最近明らかになっていることとして、どの生物でも、sRNAはDNAと結合するがRNAと結合することは確認されていないという事実があった。つまり、NIP5;1のsRNAもDNAと相互作用する可能性が高いことから、ChIP-および、CLIP-seq解析は行わないことにした。2)NIP5;1のホウ素依存的なmRNA分解に関わる遺伝子の変異株を使って、Degradome解析を行い、NIP5;1以外のの標的遺伝子があるかどうかを調べた。結果、おもしろいことに、NIP5;1以外の標的因子はみつからなかった。このことから、この遺伝子はNIP5;1特異的に制御するRNAエンドヌクレアーゼである可能性が強いことが示唆された。3)NIP5;1のホウ素依存的な翻訳制御に関わる因子として見つかったeIF5A-2遺伝子は、レアコドンなどによって停滞しているリボソームの翻訳を促進する働きがあることが知られており、現在NIP5;1で停滞しているリボソームの翻訳終結を促進する働きがあるかどうかをRIbo-seqによって解析を進めている。

该研究旨在通过对抗硼浓度的拟南芥硼转运蛋白NIP5：1的翻译控制来阐明mRNA降解的转录调控机制，并通过进行以下实验，我们决定阐明MRNA删除和转录调节的整体图像。 1）通过NIP5的mRNA降解来分析转录调控机制； 1。 2）分析核糖体停滞在Aug-UAA上引起的未知内切酶。 3）鉴定Nip5; 1及其功能分析中涉及硼依赖性翻译控制的目标因素。我们报告了第二年的研究计划结果的摘要。 1）提出的实验设计旨在通过芯片和夹子分析来识别Nip5; 1 SRNA的结合位置，但最近揭示了在任何生物体中，SRNAS在任何生物体中均结合DNA，但尚未确认结合RNA。换句话说，由于Nip5; 1的SRNA可能与DNA相互作用，因此我们决定不执行芯片和夹子式分析。 2）使用参与Nip5; 1的硼依赖性mRNA降解的基因的突变体进行降解组分析，以确定除Nip5; 1以外是否还有其他靶基因。有趣的是，除了NIP5; 1以外，没有其他目标因素。这表明该基因是一种高度可能调节Nip5; 1的RNA核酸内切酶。 3）已知EIF5A-2基因是涉及Nip5; 1; 1的硼依赖性翻译调节的一个因素，它因稀有密码子而促进核糖体停滞的翻译，目前正在使用Ribo-Seq进行分析以确定是否具有促进核糖体终止Nip5; 1; 1; 1; 1; 1; 1; 1; 1; 1; 1; 1。

项目成果

Coordinated regulation of translational and transcriptional expression of transporter genes in response to boron concentration

转运蛋白基因翻译和转录表达响应硼浓度的协调调节

• 发表时间: 2022
• 作者: 田中真幸;藤原徹
• 通讯作者: 藤原徹

Identification of genes involved in boron-dependent mRNA degradation of the boron transporter NIP5:1 in Arabidosis

拟南芥中硼转运蛋白 NIP5:1 硼依赖性 mRNA 降解相关基因的鉴定

• 发表时间: 2023
• 作者: Mayuki Tanaka;Sotomayor Leyton Saul;Naoyuki Sotta;Toru Fujiwara
• 通讯作者: Toru Fujiwara

シロイヌナズナのホウ酸輸送体、NIP5;1プロモーターのいくつかのDNA領域が、根の異なる細胞タイプでの発現に必要である

拟南芥硼酸转运蛋白 NIP5;1 启动子的几个 DNA 区域需要在不同根细胞类型中表达

• 发表时间: 2021
• 作者: 田中真幸;藤原徹
• 通讯作者: 藤原徹

Scanning of AUG by the 80S ribosome: the case of NIP5;1 having AUGUAA in the 5' untranslated region

80S 核糖体扫描 AUG：NIP5;1 在 5 非翻译区具有 AUGUAA 的情况

• 发表时间: 2022
• 作者: Mayuki Tanaka1;Takeshi Yokoyama;Hironori Saito;Madoka Nishimoto;Kengo Tsuda;Naoyuki Sotta;Hideki Shigematsu;Mikako Shirouzu;Shintaro Iwasaki;Takuhiro Ito;Toru Fujiwara
• 通讯作者: Toru Fujiwara

ホウ素輸送体NIP5:1のホウ素濃度依存的な翻訳制御に関与する遺伝子の同定

硼转运蛋白 NIP5:1 硼浓度依赖性翻译控制相关基因的鉴定

• 发表时间: 2022
• 作者: 田中真幸;反田直之;藤原徹
• 通讯作者: 藤原徹