高等植物における葉緑体RNAエディティングの分子機構の解明

阐明高等植物叶绿体RNA编辑的分子机制

基本信息

批准号：
17026014
负责人：
小保方潤一
金额：
$ 3.52万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、生化学的手法によって、高等植物の葉緑体RNAエディティング因子を単離精製し、その構造・機能・進化を解明することである。本年度は、以下の成果が得られた。(1)RNAエディティング因子の精製前年度の研究によって改良されたタバコ葉緑体由来のin vitro RNAエディティング系から、psbE mRNAに作用するエディティング因子を含む画分を、硫安分画、イオン交換クロマトグラフィー、RNAアフィニティークロマトグラフィー等によって、濃縮・精製した。得られた活性画分を、SDSPAGEによって分離した後、トリプシン分解し、次いで、LC/MS法による質量分析にかけたが、シロイヌナズナのデーターベースを用いた検索では、目的とする蛋白質を同定するには至らなかった。そこで、出発材料をシロイヌナズナの葉緑体に変えて、上記の同様な精製・分析を進めている。(2)RNAエディティング因子のRNase感受性について葉緑体抽出液中のRNAエディティング活性がRNase感受性であることを見出した。RNase感受性を示すメカニズムはまだ不明であるが、RNA成分がRNAエディティングの(1)部位認識、(2)触媒活性、(3)活性の促進、などに関わっている可能性について、現在検討を進めている。(3)部位認識因子の複数部位RNAエディティング部位と部位認識トランス因子との間には一対一の対応関係があると考えられてきた。しかし、タバコのndhB-9部位とndhF-1部位は同一のトランス因子によって共認識されることを明らかにした。この知見は、RNAエディティング部位の進化・多様化のメカニズムを解明する上で、大きな手掛かりになる。

本研究的目的是利用生化方法分离纯化高等植物叶绿体RNA编辑因子，并阐明其结构、功能和进化。今年，取得了以下成果。 (1)RNA编辑因子的纯化从前一年研究改良的源自烟草叶绿体的体外RNA编辑系统中，通过硫酸铵分级分离、电离纯化含有作用于psbE mRNA的编辑因子的级分，并进行浓缩和纯化。通过交换层析、RNA亲和层析等纯化。通过SDSPAGE分离获得的活性级分，用胰蛋白酶消化，然后使用LC/MS方法进行质谱分析，但使用拟南芥数据库的检索表明不可能鉴定出目的蛋白质。锻炼。因此，我们使用拟南芥叶绿体作为起始材料，进行与上述相同的纯化和分析。 (2)关于RNA编辑因子的RNase敏感性，我们发现叶绿体提取物中的RNA编辑活性是RNase敏感的。尽管RNase敏感性的机制尚不清楚，但我们目前正在研究RNA成分参与（1）位点识别、（2）催化活性和（3）RNA编辑活性促进的可能性。 (3)一直认为位点识别因子的多位点RNA编辑位点与位点识别反式因子之间存在一一对应的关系。然而，我们发现烟草ndhB-9和ndhF-1位点被相同的反式因子共同识别。这一发现为阐明RNA编辑位点的进化和多样化机制提供了重要线索。