植物オルガネラ遺伝子発現を統御するPPR蛋白質によるRNA配列認識機構の解明

阐明控制植物细胞器基因表达的 PPR 蛋白的 RNA 序列识别机制

• 批准号: 22870029
• 负责人: 奥田 賢治
• 金额: $ 2.01万
• 依托单位: Chuo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22870029/
• 关键词: PPR蛋白質; 葉緑体; 遺伝子発現

植物オルガネラにおいて、RNA編集は転写産物中の特定のC塩基をUへと変換する。これまでに同定されたRNA編集の部位特異的因子はすべてpentathco-peptide repeat(PPR)蛋白質である。特定のPPR蛋白質機能の欠損はしばしば複数のサイトの欠損を生じる。多くの場合、これら編集サイトのシス配列は一次配列の保存性が低い。一つのPPR蛋白質が複数の編集サイトに共有される分子機構はまだよくわかっていない。我々は、互いに部分的に保存、または保存されていない標的配列を認識することが予測されるPPR蛋白質OTP82とCRR22に着目した。大腸菌発現系を用いて組み換えOTP82とCRR22を発現、精製した。組み換えOTP82は標的サイトの-15～0領域に特異的に結合した。組み換えCRR22はndhB7およびndhD5サイトの-20～0領域、およびrpoB3サイトの-17～0領域に特異的に結合した。遺伝学的データとあわせて、我々はOTP82とCRR22が葉緑体における複数の編集サイトの部位特異的因子として働くことを結論した。加えて、配列相同性を示さないシス配列へのCRR22の高親和性結合は、シス配列中におけるある特定のヌクレオチドのみがPPR蛋白質の高親和性結合に十分であることを示唆した。それゆえ、シス配列は一次配列上保存性が低くても一つのPPR蛋白質によって認識されることができると考察した。

在植物细胞器中，RNA编辑将转录本中的特定C基础转换为U.到目前为止鉴定出的RNA编辑的所有位点特异性因素是五角星肽重复蛋白（PPR）蛋白。特定PPR蛋白功能的缺乏通常会导致多个位点的缺乏。在许多情况下，这些编辑位点的顺式序列具有较低的一级序列保护。单个PPR蛋白在多个编辑位点共享的分子机制仍然未知。我们专注于PPR蛋白OTP82和CRR22，这些OTP82和CRR22预计将识别彼此部分保守或不保守的目标序列。使用大肠杆菌表达系统表达重组OTP82和CRR22。重组OTP82专门与目标位点的-15-0区域结合。重组CRR22专门与NDHB7和NDHD5位点的-20-0区域以及RPOB3位点的-17-0区域结合。与遗传数据一起，我们得出结论，OTP82和CRR22充当叶绿体中多个编辑位点的位点特异性因素。此外，CRR22与不表现出序列同源性的顺式序列的高亲和力结合表明，只有顺式序列中的某些核苷酸足以足以实现PPR蛋​​白的高亲和力结合。因此，即使单个PPR蛋白在一级序列上的保守性较低，也可以认为顺式序列可以通过单个PPR蛋白识别。

项目成果

The role of plant-specific PPR proteins in chloroplast RNA editing

植物特异性 PPR 蛋白在叶绿体 RNA 编辑中的作用

• 发表时间: 2011
• 期刊: Photosynthesis
• 作者: 中益朗子;末松J信彦;木村成介;奥田賢治(第一著者)
• 通讯作者: 奥田賢治(第一著者)

Methods in molecular biology

• DOI: 10.1002/cbic.200400235
• 发表时间: 2005-01-01
• 期刊: Protein-protein interactions: Methods and applications
• 作者: Berg, T

Exploring the Molecular Mechanisms of Chloroplast RNA editing

探索叶绿体 RNA 编辑的分子机制

• 发表时间: 2011
• 作者: Hammani K;des Francs-Small CC;Takenaka M;Tanz SK;Okuda K;Shikanai T;Brennicke A;Small I.;奥田賢治(第一著者);奥田賢治(代表)
• 通讯作者: 奥田賢治(代表)

PROTON GRADIENT REGULATION 3 recognizes multiple targets with limited similarity and mediates translation and RNA stabilization in plastids

• DOI: 10.1111/j.1365-313x.2011.04593.x
• 发表时间: 2011-07-01
• 期刊: PLANT JOURNAL
• 影响因子: 7.2
• 作者: Cai, Wenhe;Okuda, Kenji;Shikanai, Toshiharu
• 通讯作者: Shikanai, Toshiharu

PPR蛋白質による複数のRNA編集サイト認識の分子機構

PPR蛋白识别多个RNA编辑位点的分子机制

• 发表时间: 2011
• 作者: 中益明子;中山北斗;木村成介;政池知子;奥田賢治(代表)
• 通讯作者: 奥田賢治(代表)