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尾之内　均 (オノウチ　ヒトシ)

農学研究院　基盤研究部門　応用生命科学分野教授

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士（理学）, 名古屋大学
  • 修士（理学）, 名古屋大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
J-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • 分子生物学
  • 植物生理学
  • Plant physiology
  • Molecular genetics
  • Molecular biology
研究分野
  • ライフサイエンス, 分子生物学
  • ライフサイエンス, 植物分子、生理科学
■ 担当教育組織

経歴

■ 経歴
経歴
  • 2021年07月 - 現在
    北海道大学, 大学院農学研究院, 教授, 教授
  • 2007年04月 - 2021年06月
    北海道大学, 大学院農学研究院, 准教授, 准教授
  • 2006年04月 - 2007年03月
    北海道大学, 大学院農学研究院, 准教授, 准教授
  • 2005年
    - 北海道大学大学院農学研究科・助教授 助教授
  • 2005年
    - Associate Professor
  • 2000年
    - 北海道大学大学院農学研究科・助手 助手
  • 2000年
    - Research Associate
  • 1996年
    - 日本学術振興会特別研究員 日本学術振興会特別研究員
  • 1996年
    - Postdoctoral Fellowships of Japan Society for the Promotion of Science
学歴
  • 1995年, 名古屋大学, 理学研究科, 生物学専攻博士後期過程, 日本国
  • 1995年, 名古屋大学, Graduate School, Division of Natural Science
  • 1992年, 名古屋大学, 理学研究科, 生物学専攻博士前期過程, 日本国
  • 1992年, 名古屋大学, Graduate School, Division of Natural Science
  • 1990年, 名古屋大学, 理学部, 生物学科, 日本国
  • 1990年, 名古屋大学, Faculty of Science

研究活動情報

■ 論文
  • Ribosome stalling-induced NIP5;1 mRNA decay triggers ARGONAUTE1-dependent transcription downregulation.
    Mayuki Tanaka; Naoyuki Sotta; Susan Duncan; Yukako Chiba; Hitoshi Onouchi; Athanasius F M Marée; Satoshi Naito; Verônica A Grieneisen; Toru Fujiwara
    Nucleic acids research, 53, 5, 2025年02月27日, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, In eukaryotes, messenger RNA (mRNA) accumulation is regulated through the levels of transcription, processing, and degradation. Here, we uncover the multi-level regulatory mechanism governing the expression of NIP5;1, a boron (B) diffusion facilitator in Arabidopsis. B-dependent NIP5;1 mRNA degradation is triggered by ribosome stalling at an AUGUAA sequence in its 5'-untranslated region. We showed that deletion of ATGTAA also abolishes B-dependent transcriptional downregulation, revealing a dual role of this sequence in both mRNA degradation and transcriptional control. Small RNAs (sRNAs) and ARGONAUTE1 (AGO1) are implicated in mRNA-degradation-mediated B-dependent transcriptional downregulation: a 5'-3' exonuclease mutant, xrn4, presents both elevated levels of NIP5;1 mRNA degradation intermediates and transcriptional downregulation; AGO1-associated sRNA-sequencing reveals the presence of sRNAs with sequences upstream of NIP5;1 AUGUAA; and nascent mRNA profiling by global run-on sequencing demonstrates RNA polymerase II pausing at ATGTAA, a phenomenon diminished in the ago1 mutant that lacks B-dependent transcriptional downregulation. These findings point to multi-level coordination of NIP5;1 expression with the AUGUAA sequence at its core: ribosome stalling orchestrates translational inhibition, mRNA degradation and transcriptional downregulation in response to B. The fast response resulting from this synergy suggests that similar mechanisms may exist in other eukaryotic systems for efficient and rapid regulation of gene expression.
  • Phylogeny-linked occurrence of ribosome stalling on the mRNAs of Arabidopsis unfolded protein response factor bZIP60 orthologs in divergent plant species.
    Tomoya Imamichi; Nao Kusumoto; Haruka Aoyama; Seidai Takamatsu; Yugo Honda; Shiori Muraoka; Yuka Hagiwara-Komoda; Yukako Chiba; Hitoshi Onouchi; Yui Yamashita; Satoshi Naito
    Nucleic acids research, 2024年02月16日, ［査読有り］, ［責任著者］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, The bZIP60, XBP1 and HAC1 mRNAs encode transcription factors that mediate the unfolded protein response (UPR) in plants, animals and yeasts, respectively. Upon UPR, these mRNAs undergo unconventional cytoplasmic splicing on the endoplasmic reticulum (ER) to produce active transcription factors. Although cytoplasmic splicing is conserved, the ER targeting mechanism differs between XBP1 and HAC1. The ER targeting of HAC1 mRNA occurs before translation, whereas that of XBP1 mRNA involves a ribosome-nascent chain complex that is stalled when a hydrophobic peptide emerges from the ribosome; the corresponding mechanism is unknown for bZIP60. Here, we analyzed ribosome stalling on bZIP60 orthologs of plants. Using a cell-free translation system, we detected nascent peptide-mediated ribosome stalling during the translation elongation of the mRNAs of Arabidopsis, rice and Physcomitrium (moss) orthologs, and the termination-step stalling in the Selaginella (lycopod) ortholog, all of which occurred ∼50 amino acids downstream of a hydrophobic region. Transfection experiments showed that ribosome stalling contributes to cytoplasmic splicing in bZIP60u orthologs of Arabidopsis and Selaginella. In contrast, ribosome stalling was undetectable for liverwort, Klebsormidium (basal land plant), and green algae orthologs. This study highlights the evolutionary diversity of ribosome stalling and its contribution to ER targeting in plants.
  • In vitro co-expression chromatin assembly and remodeling platform for plant histone variants.
    Petra Banko; Kei-Ichi Okimune; Szilvia K Nagy; Akinori Hamasaki; Ryo Morishita; Hitoshi Onouchi; Taichi E Takasuka
    Scientific reports, 14, 1, 936, 936, 2024年01月10日, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, Histone variants play a central role in shaping the chromatin landscape in plants, yet, how their distinct combinations affect nucleosome properties and dynamics is still largely elusive. To address this, we developed a novel chromatin assembly platform for Arabidopsis thaliana, using wheat germ cell-free protein expression. Four canonical histones and five reported histone variants were used to assemble twelve A. thaliana nucleosome combinations. Seven combinations were successfully reconstituted and confirmed by supercoiling and micrococcal nuclease (MNase) assays. The effect of the remodeling function of the CHR11-DDR4 complex on these seven combinations was evaluated based on the nucleosome repeat length and nucleosome spacing index obtained from the MNase ladders. Overall, the current study provides a novel method to elucidate the formation and function of a diverse range of nucleosomes in plants.
  • Upstream open reading frame-mediated upregulation of ANAC082 expression in response to nucleolar stress in Arabidopsis
    Shun Sasaki; Toru Murakami; Miharu Yasumuro; Ayaka Makita; Yutaro Oi; Yuta Hiragori; Shun Watanabe; Rin Kudo; Noriya Hayashi; Iwai Ohbayashi; Munetaka Sugiyama; Yui Yamashita; Satoshi Naito; Hitoshi Onouchi
    Plant Biotechnology, 40, 1, 21, 30, Japanese Society for Plant Cell and Molecular Biology, 2023年03月25日, ［最終著者, 責任著者］
    研究論文（学術雑誌）
  • Genome-wide identification of Arabidopsis non-AUG-initiated upstream ORFs with evolutionarily conserved regulatory sequences that control protein expression levels.
    Yuta Hiragori; Hiro Takahashi; Taihei Karino; Atsushi Kaido; Noriya Hayashi; Shun Sasaki; Kodai Nakao; Taichiro Motomura; Yui Yamashita; Satoshi Naito; Hitoshi Onouchi
    Plant molecular biology, 2022年08月31日, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, KEY MESSAGE: This study identified four novel regulatory non-AUG-initiated upstream ORFs (uORFs) with evolutionarily conserved sequences in Arabidopsis and elucidated the mechanism by which a non-AUG-initiated uORF promotes main ORF translation. Upstream open reading frames (uORFs) are short ORFs found in the 5'-untranslated regions (5'-UTRs) of eukaryotic transcripts and can influence the translation of protein-coding main ORFs (mORFs). Recent genome-wide ribosome profiling studies have revealed that hundreds or thousands of uORFs initiate translation at non-AUG start codons. However, the physiological significance of these non-AUG uORFs has so far been demonstrated for only a few of them. In this study, to identify physiologically important regulatory non-AUG uORFs in Arabidopsis, we took an approach that combined bioinformatics and experimental analysis. Since physiologically important non-AUG uORFs are likely to be conserved across species, we first searched the Arabidopsis genome for non-AUG-initiated uORFs with evolutionarily conserved sequences. Then, we examined the effects of the conserved non-AUG uORFs on the expression of the downstream mORFs using transient expression assays. As a result, three inhibitory and one promotive non-AUG uORFs were identified. Among the inhibitory non-AUG uORFs, two exerted repressive effects on mORF expression in an amino acid sequence-dependent manner. These two non-AUG uORFs are likely to encode regulatory peptides that cause ribosome stalling, thereby enhancing their repressive effects. In contrast, one of the identified regulatory non-AUG uORFs promoted mORF expression by alleviating the inhibitory effect of a downstream AUG-initiated uORF. These findings provide insights into the mechanisms that enable non-AUG uORFs to play regulatory roles despite their low translation initiation efficiencies.
  • De novo reconstitution of chromatin using wheat germ cell‐free protein synthesis
    Yaeta Endo; Nobuaki Takemori; Szilvia K. Nagy; Kei‐ichi Okimune; Rohinton Kamakaka; Hitoshi Onouchi; Taichi E. Takasuka
    FEBS Open Bio, 11, 6, 1552, 1564, Wiley, 2021年06月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, DNA is packaged with histones to form chromatin that impinges on all nuclear processes, including transcription, replication and repair, in the eukaryotic nucleus. A complete understanding of these molecular processes requires analysis of chromatin context in vitro. Here, Drosophila four core histones were produced in a native and unmodified form using wheat germ cell-free protein synthesis. In the assembly reaction, four unpurified core histones and three chromatin assembly factors (dNAP-1, dAcf1 and dISWI) were incubated with template DNA. We then assessed stoichiometry with the histones, nucleosome arrays, supercoiling and the ability of the chromatin to serve as a substrate for histone-modifying enzymes. Overall, our method provides a new avenue to produce chromatin that can be useful in a wide range of chromatin research.
  • Exhaustive identification of conserved upstream open reading frames with potential translational regulatory functions from animal genomes
    Hiro Takahashi; Shido Miyaki; Hitoshi Onouchi; Taichiro Motomura; Nobuo Idesako; Anna Takahashi; Masataka Murase; Shuichi Fukuyoshi; Toshinori Endo; Kenji Satou; Satoshi Naito; Motoyuki Itoh
    Scientific Reports, 10, 1, Springer Science and Business Media LLC, 2020年10月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Comprehensive genome-wide identification of angiosperm upstream ORFs with peptide sequences conserved in various taxonomic ranges using a novel pipeline, ESUCA.
    Hiro Takahashi; Noriya Hayashi; Yuta Hiragori; Shun Sasaki; Taichiro Motomura; Yui Yamashita; Satoshi Naito; Anna Takahashi; Kazuyuki Fuse; Kenji Satou; Toshinori Endo; Shoko Kojima; Hitoshi Onouchi
    BMC genomics, 21, 1, 260, 260, 2020年03月30日, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, BACKGROUND: Upstream open reading frames (uORFs) in the 5'-untranslated regions (5'-UTRs) of certain eukaryotic mRNAs encode evolutionarily conserved functional peptides, such as cis-acting regulatory peptides that control translation of downstream main ORFs (mORFs). For genome-wide searches for uORFs with conserved peptide sequences (CPuORFs), comparative genomic studies have been conducted, in which uORF sequences were compared between selected species. To increase chances of identifying CPuORFs, we previously developed an approach in which uORF sequences were compared using BLAST between Arabidopsis and any other plant species with available transcript sequence databases. If this approach is applied to multiple plant species belonging to phylogenetically distant clades, it is expected to further comprehensively identify CPuORFs conserved in various plant lineages, including those conserved among relatively small taxonomic groups. RESULTS: To efficiently compare uORF sequences among many species and efficiently identify CPuORFs conserved in various taxonomic lineages, we developed a novel pipeline, ESUCA. We applied ESUCA to the genomes of five angiosperm species, which belong to phylogenetically distant clades, and selected CPuORFs conserved among at least three different orders. Through these analyses, we identified 89 novel CPuORF families. As expected, ESUCA analysis of each of the five angiosperm genomes identified many CPuORFs that were not identified from ESUCA analyses of the other four species. However, unexpectedly, these CPuORFs include those conserved across wide taxonomic ranges, indicating that the approach used here is useful not only for comprehensive identification of narrowly conserved CPuORFs but also for that of widely conserved CPuORFs. Examination of the effects of 11 selected CPuORFs on mORF translation revealed that CPuORFs conserved only in relatively narrow taxonomic ranges can have sequence-dependent regulatory effects, suggesting that most of the identified CPuORFs are conserved because of functional constraints of their encoded peptides. CONCLUSIONS: This study demonstrates that ESUCA is capable of efficiently identifying CPuORFs likely to be conserved because of the functional importance of their encoded peptides. Furthermore, our data show that the approach in which uORF sequences from multiple species are compared with those of many other species, using ESUCA, is highly effective in comprehensively identifying CPuORFs conserved in various taxonomic ranges.
  • Reverse genetics-based biochemical studies of the ribosomal exit tunnel constriction region in eukaryotic ribosome stalling: spatial allocation of the regulatory nascent peptide at the constriction
    Seidai Takamatsu; Yubun Ohashi; Noriyuki Onoue; Yoko Tajima; Tomoya Imamichi; Shinya Yonezawa; Kyoko Morimoto; Hitoshi Onouchi; Yui Yamashita; Satoshi Naito
    Nucleic Acids Research, 48, 4, 1985, 1999, Oxford University Press (OUP), 2020年02月28日, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, AbstractA number of regulatory nascent peptides have been shown to regulate gene expression by causing programmed ribosome stalling during translation. Nascent peptide emerges from the ribosome through the exit tunnel, and one-third of the way along which β-loop structures of ribosomal proteins uL4 and uL22 protrude into the tunnel to form the constriction region. Structural studies have shown interactions between nascent peptides and the exit tunnel components including the constriction region. In eukaryotes, however, there is a lack of genetic studies for the involvement of the constriction region in ribosome stalling. Here, we established transgenic Arabidopsis lines that carry mutations in the β-loop structure of uL4. Translation analyses using a cell-free translation system derived from the transgenic Arabidopsis carrying the mutant ribosome showed that the uL4 mutations reduced the ribosome stalling of four eukaryotic stalling systems, including those for which stalled structures have been solved. Our data, which showed differential effects of the uL4 mutations depending on the stalling systems, explained the spatial allocations of the nascent peptides at the constriction that were deduced by structural studies. Conversely, our data may predict allocation of the nascent peptide at the constriction of stalling systems for which structural studies are not done.
  • バイオインフォマティクスによる配列データベース横断解析に基づく機能上流ORFの推定
    髙橋広夫; 伊藤素行; 尾之内均
    生物工学会誌, 97, 8, 496, 499, (公社)日本生物工学会, 2019年08月, ［招待有り］, ［最終著者］
    日本語
  • Boron-dependent translational suppression of the borate exporter BOR1 contributes to the avoidance of boron toxicity
    Izumi Aibara; Tatsuya Hirai; Koji Kasai; Junpei Takano; Hitoshi Onouchi; Satoshi Naito; Toru Fujiwara; Kyoko Miwa
    Plant Physiology, 177, 2, 759, 774, American Society of Plant Biologists, 2018年06月01日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Identification of Arabidopsis thaliana upstream open reading frames encoding peptide sequences that cause ribosomal arrest
    Noriya Hayashi; Shun Sasaki; Hiro Takahashi; Yui Yamashita; Satoshi Naito; Hitoshi Onouchi
    NUCLEIC ACIDS RESEARCH, 45, 15, 8844, 8858, 2017年09月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • The Minimum Open Reading Frame, AUG-Stop, Induces Boron-Dependent Ribosome Stalling and mRNA Degradation.
    Mayuki Tanaka; Naoyuki Sotta; Yusuke Yamazumi; Yui Yamashita; Kyoko Miwa; Katsunori Murota; Yukako Chiba; Masami Yokota Hirai; Tetsu Akiyama; Hitoshi Onouchi; Satoshi Naito; Toru Fujiwara
    The Plant cell, 28, 11, 2830, 2849, 2016年11月, ［査読有り］, ［国際誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, Upstream open reading frames (uORFs) are often translated ahead of the main ORF of a gene and regulate gene expression, sometimes in a condition-dependent manner, but such a role for the minimum uORF (hereafter referred to as AUG-stop) in living organisms is currently unclear. Here, we show that AUG-stop plays an important role in the boron (B)-dependent regulation of NIP5;1, encoding a boric acid channel required for normal growth under low B conditions in Arabidopsis thaliana High B enhanced ribosome stalling at AUG-stop, which was accompanied by the suppression of translation and mRNA degradation. This mRNA degradation was promoted by an upstream conserved sequence present near the 5'-edge of the stalled ribosome. Once ribosomes translate a uORF, reinitiation of translation must take place in order for the downstream ORF to be translated. Our results suggest that reinitiation of translation at the downstream NIP5;1 ORF is enhanced under low B conditions. A genome-wide analysis identified two additional B-responsive genes, SKU5 and the transcription factor gene ABS/NGAL1, which were regulated by B-dependent ribosome stalling through AUG-stop. This regulation was reproduced in both plant and animal transient expression and cell-free translation systems. These findings suggest that B-dependent AUG-stop-mediated regulation is common in eukaryotes.
  • 止まって働くリボソーム 新生ペプチドが司る植物の細胞内恒常性維持機構
    山下由衣; 尾之内均; 内藤哲
    化学と生物, 54, 3, 191, 197, 2016年03月, ［招待有り］
    日本語
  • 4-2-1 シロイヌナズナのホウ素輸送体、NIP5;1のホウ素に応答したmRNA蓄積のmRNA分解と転写の制御機構の解析（4-2 植物の微量栄養素，2016年度佐賀大会）
    田中 真幸; 反田 直之; 千葉 由佳子; 尾之内 均; 内藤 哲; 藤原 徹
    日本土壌肥料学会講演要旨集, 62, 57, 57, 一般社団法人 日本土壌肥料学会, 2016年
    日本語
  • シロイヌナズナCGS1 mRNAの新生ペプチドによる翻訳アレストへのリボソーム出口トンネルの関与
    高松 世大; 大橋 悠文; 尾上 典之; 山下 由衣; 尾之内 均; 内藤 哲
    日本生化学会大会・日本分子生物学会年会合同大会講演要旨集, 88回・38回, [3T25, 07(3P0741)], (公社)日本生化学会, 2015年12月
    日本語
  • An upstream open reading frame represses expression of a tomato homologue of Arabidopsis ANAC096, a NAC domain transcription factor gene, in a peptide sequence-dependent manner
    Abdul Latif Noh; Shun Watanabe; Hiro Takahashi; Satoshi Naito; Hitoshi Onouchi
    PLANT BIOTECHNOLOGY, 32, 2, 157, U126, 2015年06月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Identification of novel Arabidopsis thaliana upstream open reading frames that control expression of the main coding sequences in a peptide sequence-dependent manner
    Isao Ebina; Mariko Takemoto-Tsutsumi; Shun Watanabe; Hiroaki Koyama; Yayoi Endo; Kaori Kimata; Takuya Igarashi; Karin Murakami; Rin Kudo; Arisa Ohsumi; Abdul Latif Noh; Hiro Takahashi; Satoshi Naito; Hitoshi Onouchi
    NUCLEIC ACIDS RESEARCH, 43, 3, 1562, 1576, 2015年02月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • A U-system approach for predicting metabolic behaviors and responses based on an alleged metabolic reaction network
    Kansuporn Sriyudthsak; Yuji Sawada; Yukako Chiba; Yui Yamashita; Shigehiko Kanaya; Hitoshi Onouchi; Toru Fujiwara; Satoshi Naito; Ebernard O. Voit; Fumihide Shiraishi; Masami Yokota Hirai
    BMC SYSTEMS BIOLOGY, 8, S4, 2014年12月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • The N-terminal cleavable pre-sequence encoded in the first exon of cystathionine γ-synthase contains two different functional domains for chloroplast targeting and regulation of gene expression.
    Hagiwara-Komoda Y; Sugiyama T; Yamashita Y; Onouchi H; Naito S
    Plant & cell physiology, 55, 10, 1779, 1792, 2014年10月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Polyamine-responsive ribosomal arrest at the stop codon of an upstream open reading frame of the AdoMetDC1 gene triggers nonsense-mediated mRNA decay in Arabidopsis thaliana.
    Naoko Uchiyama-Kadokura; Karin Murakami; Mariko Takemoto; Naoto Koyanagi; Katsunori Murota; Satoshi Naito; Hitoshi Onouchi
    Plant & cell physiology, 55, 9, 1556, 67, 2014年09月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］, ［国内誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, During mRNA translation, nascent peptides with certain specific sequences cause arrest of ribosomes that have synthesized themselves. In some cases, such ribosomal arrest is coupled with mRNA decay. In yeast, mRNA quality control systems have been shown to be involved in mRNA decay associated with ribosomal arrest. However, a link between ribosomal arrest and mRNA quality control systems has not been found in multicellular organisms. In this study, we aimed to explore the relationship between ribosomal arrest and mRNA decay in plants. For this purpose, we used an upstream open reading frame (uORF) of the Arabidopsis thaliana AdoMetDC1 gene, in which the uORF-encoded peptide is involved in polyamine-responsive translational repression of the main coding sequence. Our in vitro analyses revealed that the AdoMetDC1 uORF-encoded peptide caused ribosomal arrest at the uORF stop codon in response to polyamine. Using transgenic calli harboring an AdoMetDC1 uORF-containing reporter gene, we showed that polyamine promoted mRNA decay in a uORF sequence-dependent manner. These results suggest that the polyamine-responsive ribosomal arrest mediated by the uORF-encoded peptide is coupled with mRNA decay. Our results also showed that the polyamine-responsive acceleration of mRNA decay was compromised by defects in factors that are essential for nonsense-mediated mRNA decay (NMD), an mRNA quality control system that degrades mRNAs with premature stop codons, suggesting that NMD is involved in AdoMetDC1 uORF peptide-mediated mRNA decay. Collectively, these findings suggest that AdoMetDC1 uORF peptide-mediated ribosomal arrest at the uORF stop codon induces NMD.
  • Ribosomes in a Stacked Array
    Yui Yamashita; Yoshitomo Kadokura; Naoyuki Sotta; Toru Fujiwara; Ichigaku Takigawa; Akiko Satake; Hitoshi Onouchi; Satoshi Naito
    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 289, 18, 12693, 12704, 2014年05月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Translation elongation arrest induced by S-adenosyl-l-methionine-sensing nascent peptide in plants
    Yui Yamashita; Noriyuki Onoue; Katsunori Murota; Hitoshi Onouchi; Satoshi Naito
    Regulatory Nascent Polypeptides, 187, 201, 2014年04月, ［査読有り］, ［招待有り］
    論文集(書籍)内論文
  • A halt in poly(A) shortening during S-adenosyl-L-methionine-induced translation arrest in CGS1 mRNA of Arabidopsis thaliarta
    Yui Yamashita; Ingrid Lambein; Soko Kobayashi; Hitoshi Onouchi; Yukako Chiba; Satoshi Naito
    GENES & GENETIC SYSTEMS, 88, 4, 241, 249, 2013年08月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • SS-mPMG and SS-GA: Tools for finding pathways and dynamic simulation of metabolic networks
    Tetsuo Katsuragi; Naoaki Ono; Keiichi Yasumoto; Md. Altaf-Ul-Amin; Masami Y. Hirai; Kansuporn Sriyudthsak; Yuji Sawada; Yui Yamashita; Yukako Chiba; Hitoshi Onouchi; Toru Fujiwara; Satoshi Naito; Fumihide Shiraishi; Shigehiko Kanaya
    Plant and Cell Physiology, 54, 5, 728, 739, 2013年05月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Changes in mRNA stability associated with cold stress in arabidopsis cells
    Yukako Chiba; Katsuhiko Mineta; Masami Y. Hirai; Yuya Suzuki; Shigehiko Kanaya; Hiro Takahashi; Hitoshi Onouchi; Junji Yamaguchi; Satoshi Naito
    Plant and Cell Physiology, 54, 2, 181, 194, Oxford University Press, 2013年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • BAIUCAS: a novel BLAST-based algorithm for the identification of upstream open reading frames with conserved amino acid sequences and its application to the Arabidopsis thaliana genome
    Hiro Takahashi; Anna Takahashi; Satoshi Naito; Hitoshi Onouchi
    BIOINFORMATICS, 28, 17, 2231, 2241, 2012年09月, ［査読有り］, ［最終著者, 責任著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Boron-Dependent Degradation of NIP5;1 mRNA for Acclimation to Excess Boron Conditions in Arabidopsis
    Mayuki Tanaka; Junpei Takano; Yukako Chiba; Fabien Lombardo; Yuki Ogasawara; Hitoshi Onouchi; Satoshi Naito; Toru Fujiwara
    PLANT CELL, 23, 9, 3547, 3559, 2011年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Arabidopsis cell-free extract, ACE, a new in vitro translation system derived from Arabidopsis callus cultures.
    Katsunori Murota; Yuka Hagiwara-Komoda; Keisuke Komoda; Hitoshi Onouchi; Masayuki Ishikawa; Satoshi Naito
    Plant & cell physiology, 52, 8, 1443, 53, 2011年08月, ［査読有り］, ［国内誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, The analysis of post-transcriptional regulatory mechanisms in plants has benefited greatly from the use of cell-free extract systems. Arabidopsis as a model system provides extensive genetic resources; however, to date a suitable cell-free translation system from Arabidopsis has not been available. In this study, we devised an Arabidopsis cell-free extract (ACE) to be used for in vitro translation studies. Protoplasts were prepared from callus cultures derived from Arabidopsis seedlings, and cell-free extracts were prepared after evacuolation of the protoplasts by Percoll gradient centrifugation. The new ACE system exhibits translation activity comparable with that of the wheat germ extract system. We demonstrated that ACE prepared from the 5'-3' exoribonuclease-deficient mutant of Arabidopsis, xrn4-5, exhibited increased stability of an uncapped mRNA as compared with that from wild-type Arabidopsis. We applied the ACE system to study post-transcriptional regulation of AtCGS1. AtCGS1 codes for cystathionine γ-synthase (CGS) that catalyzes the first committed step of methionine and S-adenosyl-l-methionine (AdoMet) biosynthesis in plants, and is feedback regulated by mRNA degradation coupled with translation elongation arrest. The ACE system was capable of reproducing translation elongation arrest and subsequent AtCGS1 mRNA degradation that are induced by AdoMet. The ACE system described here can be prepared in a month after seed sowing and will make it possible to study post-transcriptional regulation of plant genes while taking advantage of the genetics of Arabidopsis.
  • S-Adenosyl-L-methionine Induces Compaction of Nascent Peptide Chain inside the Ribosomal Exit Tunnel upon Translation Arrest in the Arabidopsis CGS1 Gene
    Noriyuki Onoue; Yui Yamashita; Nobuhiro Nagao; Derek B. Goto; Hitoshi Onouchi; Satoshi Naito
    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 286, 17, 14903, 14912, 2011年04月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • シロイヌナズナのホウ素輸送チャンネルNIP5;1遺伝子のホウ素欠乏に応じたmRNA蓄積の制御機構
    田中 真幸; 高野 順平; 千葉 由佳子; 尾之内 均; 内藤 哲; 藤原 徹
    日本植物生理学会年会およびシンポジウム 講演要旨集, 2011, 0, 540, 540, 日本植物生理学会, 2011年
    NIP5;1 は低ホウ素条件でのホウ素の効率的な輸送に必須なチャネルをコードしており、その転写産物の蓄積はホウ素欠乏で高まる。この応答機構の解明のため、NIP5;1 プロモーター領域と5'非翻訳領域(5'UTR)のホウ素欠乏応答における役割について調べたところ、5'UTRの+182-+200の配列がNIP5;1 転写産物のホウ素栄養に応じた蓄積に重要であることを前年会で報告した。
    本年会では、NIP5;1 のホウ素欠乏応答の制御機構に関してさらに検討を加えた。ホウ素欠乏・十分条件におけるNIP5;1 mRNAの安定性について、転写阻害剤投与後のNIP5;1 の発現量の経時変化をRT-PCRにより調べた。NIP5;1 の5'UTRの断片の下流にGUS遺伝子を連結し、カリフラワーモザイクウィルス35SRNAプロモーター制御下で発現するようにした形質転換植物を作製し実験を行った。その結果、5'UTRを挿入した形質転換植物では、低ホウ素条件に比べて高ホウ素条件でそのNIP5;1 mRNAの分解がより加速された。しかしながら5'UTR内の+182-+200を欠損させると、ホウ素条件によるNIP5;1 mRNAの分解速度に違いがみられなくなった。以上のことから、5'UTRの+182-+200の配列がホウ素栄養に応じたNIP5;1 mRNAの分解に必須であることが示唆された。
  • Comparative metabolomics charts the impact of genotype-dependent methionine accumulation in Arabidopsis thaliana
    Miyako Kusano; Atsushi Fukushima; Henning Redestig; Makoto Kobayashi; Hitomi Otsuki; Hitoshi Onouchi; Satoshi Naito; Masami Yokota Hirai; Kazuki Saito
    AMINO ACIDS, 39, 4, 1013, 1021, 2010年10月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Polar localization and degradation of Arabidopsis boron transporters through distinct trafficking pathways
    Junpei Takano; Mayuki Tanaka; Atsushi Toyoda; Kyoko Miwa; Koji Kasai; Kentaro Fuji; Hitoshi Onouchi; Satoshi Naito; Toru Fujiwara
    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 107, 11, 5220, 5225, 2010年03月16日, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Nascent peptide-mediated translation elongation arrest of Arabidopsis thaliana CGS1 mRNA occurs autonomously.
    Hitoshi Onouchi; Yuhi Haraguchi; Mari Nakamoto; Daisuke Kawasaki; Yoko Nagami-Yamashita; Katsunori Murota; Azusa Kezuka-Hosomi; Yukako Chiba; Satoshi Naito
    Plant & cell physiology, 49, 4, 549, 56, 2008年04月, ［査読有り］, ［筆頭著者］, ［国内誌］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, The Arabidopsis thaliana CGS1 gene encodes cystathionine gamma-synthase, the first committed enzyme of methionine biosynthesis in higher plants. Expression of CGS1 is feedback-regulated at the step of mRNA degradation in response to S-adenosyl-L-methionine (AdoMet). A short stretch of amino acid sequence, termed the MTO1 region, encoded within the first exon of CGS1 itself acts in cis in the regulation. In vitro analyses using wheat germ extract (WGE) revealed that AdoMet induces temporal translation arrest of CGS1 mRNA prior to mRNA degradation. This translational pausing occurs immediately downstream of the MTO1 region and is mediated by the nascent MTO1 peptide. In order to elucidate further the nature of this unique regulatory mechanism, we have examined whether a non-plant system also contains the post-transcriptional regulation activity. Despite the fact that mammals do not carry cystathionine gamma-synthase, AdoMet was able to induce the MTO1 sequence-dependent translation elongation arrest in rabbit reticulocyte lysate (RRL) in a similar manner to that observed in WGE. This result suggests that MTO1 peptide-mediated translation arrest does not require a plant-specific factor and rather most probably occurs via a direct interaction between the nascent MTO1 peptide and the ribosome that has translated it. In contrast, decay intermediates of CGS1 mRNA normally observed upon induction of CGS1 mRNA decay in plant systems were not detected in RRL, raising the possibility that CGS1 mRNA degradation involves a plant-specific mechanism.
  • Ribosome stacking defines CGS1 mRNA degradation sites during nascent peptide-mediated translation arrest
    Yuhi Haraguchi; Yoshitomo Kadokura; Mari Nakamoto; Hitoshi Onouchi; Satoshi Naito
    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 49, 3, 314, 323, 2008年03月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Promoter region of the beta subunit gene of beta-conglycinin responds to methionine and glutathione in transient assays using Arabidopsis protoplasts
    Naoko Ohkama-Ohtsu; Azusa Kezuka; Hitoshi Onouchi; Toru Fujiwara; Satoshi Naito
    SOIL SCIENCE AND PLANT NUTRITION, 54, 1, 128, 132, 2008年02月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Nascent peptide-mediated translation elongation arrest coupled with mRNA degradation in the CGS1 gene of Arabidopsis
    H Onouchi; Y Nagami; Y Haraguchi; M Nakamoto; Y Nishimura; R Sakurai; N Nagao; D Kawasaki; Y Kadokura; S Naito
    GENES & DEVELOPMENT, 19, 15, 1799, 1810, 2005年08月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Mizoguchi T, Wright L, Fujiwara S, Cremer F, Lee K, Onouchi H, Mouradov A, Fowler S, Kamada H, Putterill J, Coupland G. : "Distinct roles of GIGANTEA in promoting flowering and regulating circadian rhythms in Arabidopsis" Plant Cell, 17:2255-2270 (2005)*
    2005年, ［査読有り］
  • Autoregulated MRNA stability of the gene for cystathionine gamma-synthase, the key-step enzyme of methionine biosynthesis in Arabidopsis
    Y Nagami; H Onouchi; Y Haraguchi; R Sakurai; M Nakamoto; N Nagao; S Naito
    Sulfur Transport and Assimilation in Plants in the Post Genomic Era, 73, 80, 2005年, ［招待有り］
    英語, 研究論文（国際会議プロシーディングス）
  • Dynamics of methionine biosynthesis
    Goto Derek B.; Onouchi Hitoshi; Naito Satoshi
    Plant Biotechnology, 22, 5, 379, 388, Japanese Society for Plant Cell and Molecular Biology, 2005年, ［査読有り］, ［招待有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, Methionine biosynthesis in plants provides the primary source of this essential amino acid. Early pioneering works characterised many of the steps involved in the methionine biosynthetic pathway and properties of the enzymes involved. They also showed that methionine biosynthesis was strictly controlled in higher plants and part of a larger, complex pathway that involves the biosynthesis of lysine, threonine and isoleucine. The adoption of the model plant Arabidopsis thaliana has enabled us to isolate mto mutants that over-accumulate soluble methionine. Through the analysis of these mto mutants, valuable insight has been gained into the regulation and in vivo dynamics of the methionine biosynthetic pathway in higher plants. Each of the three mutant mto loci identified to date (mto1, mto2, mto3) disrupt different processes within the pathway and display distinct phenotypic profiles. They have also revealed that, in addition to the common feedback controls, the pathway is subject to changing temporal and spatial regulation over the course of the plant life cycle.
  • Autoregulation of the gene for cystathionine gamma-synthase in arabidopsis: post-transcriptional regulation induced by S-adenosylmethionine
    H Onouchi; Lambein, I; R Sakurai; A Suzuki; Y Chiba; S Naito
    BIOCHEMICAL SOCIETY TRANSACTIONS, 32, 597, 600, 2004年08月, ［招待有り］, ［筆頭著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Decay kinetics of autogenously regulated CGS1 mRNA that codes for cystathionine gamma-synthase in Arabidopsis thaliana
    Lambein, I; Y Chiba; H Onouchi; S Naito
    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 44, 9, 893, 900, 2003年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • S-adenosyl-L-methionine is an effector in the posttranscriptional autoregulation of the cystathionine gamma-synthase gene in Arabidopsis
    Y Chiba; R Sakurai; M Yoshino; K Ominato; M Ishikawa; H Onouchi; S Naito
    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, 100, 18, 10225, 10230, 2003年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • 細胞内シグナル伝達の機構 新生ペプチドによる遺伝子発現制御 (植物の形づくり--遺伝子からみた分子メカニズム) -- (細胞分化を促すシグナル伝達系)
    尾之内 均; 千葉 由佳子; 内藤 哲
    蛋白質核酸酵素, 47, 12, 1730, 1734, 共立出版, 2002年09月, ［招待有り］, ［筆頭著者］
    日本語
  • Identification of a short highly conserved amino acid sequence as the functional region required for Posttranscriptional autoregulation of the cystathionine gamma-synthase gene in Arabidopsis
    K Ominato; H Akita; A Suzuki; F Kijima; T Yoshino; M Yoshino; Y Chiba; H Onouchi; S Naito
    JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, 277, 39, 36380, 36386, 2002年09月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • [Regulation of gene expression by nascent peptide].
    Onouchi H; Chiba Y; Naito S
    Tanpakushitsu kakusan koso. Protein, nucleic acid, enzyme, 47, 12 Suppl, 1730, 1734, 12 Suppl, 2002年09月, ［招待有り］, ［筆頭著者］
  • The ASYMMETRIC LEAVES2 gene of Arabidopsis thaliana, required for formation of a symmetric flat leaf lamina, encodes a member of a novel family of proteins characterized by cysteine repeats and a leucine zipper
    H Iwakawa; Y Ueno; E Semiarti; H Onouchi; S Kojima; H Tsukaya; M Hasebe; T Soma; M Ikezaki; C Machida; Y Machida
    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 43, 5, 467, 478, 2002年05月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Goto DB, Ogi M, Kijima F, Kumagai T, Werven FV, Onouchi H, Naito S. "A single-nucleotide mutation in a gene encoding S-adenosylmethionine synthetase is associated with methionine over-accumulation phenotype in Arabidopsis thaliana", Genes Genet. Syst.,・・・
    DB Goto; M Ogi; F Kijima; T Kumagai; F van Werven; H Onouchi; S Naito
    GENES & GENETIC SYSTEMS, 77, 2, 89, 95, 2002年04月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Suzuki A, Shirata Y, Ishida H, Chiba Y, Onouchi H and Naito S. :"The first exon coding region of cystathionine g-synthase gene is necessary and sufficient for downregulation of its own mRNA accumulation in transgenic Arabidopsis thaliana", Plant Cell ・・・
    A Suzuki; Y Shirata; H Ishida; Y Chiba; H Onouchi; S Naito
    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY, 42, 10, 1174, 1180, 2001年10月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • <総説>シロイヌナズナにおける Ac 転位因子の転位パターンの解析と標的遺伝子破壊株の作成
    町田 千代子; 尾之内 均; 田中 博和; 浜田 進; 石川 貴章; Semiarti Endang; 岩川 秀和; 野村 清人; 町田 泰則
    生物機能開発研究所紀要, 1, 0, 9, 16, 中部大学, 2001年03月31日, ［招待有り］
    英語, In order to evaluate feasibility of the gene tagging by the maize transposable element Ac in heterologous plant systems, we have investigated physical distances and directions of transposition of the element in Arabidopsis thaliana and tobacco cultured cell line BY-2. We prepared a T-DNA construct that carried a non-autonomous derivative of Ac with a site for cleavage by endonuclease I-SceI (designated dAc-I-RS element). Another cleavage site was also introduced into the T-DNA region outside dAc-I-RS. A number of transgenic Arabidopsis plants were generated, each of which had a single copy ...
  • Suarez-Lopez P, Wheatley K, Robson F, Onouchi H, Valverde F and Coupland G.:"CONSTANS mediates between the circadian clock and the control of flowering in Arabidopsis", Nature, 410(6832):1116-1120 (2001).*
    2001年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • A subtilisin-like serine protease is required for epidermal surface formation in Arabidopsis embryos and juvenile plants.
    Tanaka, H; Onouchi, H; Kondo, M; Hara-Nishimura, I; Nishimura, M; Machida, C; Machida, Y
    Development, 128, 4681, 4689, 2001年, ［査読有り］
  • The ASYMMETRIC LEAVES2 gene of Arabidopsis thaliana regulates formation of a symmetric lamina, establishment of venation and repression of meristem-related homeobox genes in leaves.
    Semiarti, E; Onouchi, H; Torikai, S; Ishikawa, T; Machida, Y; Machida, C
    Development, 128, 1771, 1783, 2001年, ［査読有り］
  • The transposition pattern of the Ac element in tobacco cultured cells.
    Semiarti, E; Onouchi, H; Torikai, S; Ishikawa, T; Machida, Y; Machida, C
    Genes Genet. Syst., 76, 2, 131, 139, The Genetics Society of Japan, 2001年, ［査読有り］
    英語, We investigated physical distances and directions of transposition of the maize transposable element Ac in tobacco cultured cells. We introduced a T-DNA construct that carried a non-autonomous derivative of Ac (designated dAc-I-RS) that included sites for cleavage by restriction endonuclease MluI. Another cleavage site was also introduced into the T-DNA region outside of the dAc-I-RS transposable element. The tobacco cultured cell line BY-2 was transformed with the T-DNA and several transformed lines that had a single copy of the T-DNA at a different chromosomal location were isolated. These lines were co-cultured with Agrobacterium tumefaciens cells that carried a cDNA for the Ac transposase gene under the control of various promoters. Sublines of cultured cells in which dAc-I-RS had been transposed, were isolated. The genomic DNAs of these sublines were isolated and digested with MluI. Sizes of DNA segments generated by digestion were determined by pulse-field gel electrophoresis. Our results showed that 20 to 70% of transposition events had occurred within several hundreds kilo-base pairs (kb) on the same chromosome. These results demonstrate that the Ac-Ds element preferentially transposed to regions near the original site in a tobacco chromosome. In addition, the present results are an example of asymmetric transposition as demonstrated by the distance of transposition on the chromosome.
  • Mutations in the WUSCHEL gene of Arabidopsis thaliana result in the development of shoots without juvenile leaves
    Susumu Hamada; Hitoshi Onouchi; Hirokazu Tanaka; Mitsuko Kudo; Yao‐Guang Liu; Daisuke Shibata; Chiyoko Machida; Yasunori Machida
    The Plant Journal, 24, 1, 91, 101, Wiley, 2000年10月
    研究論文（学術雑誌）, Summary

    The vegetative growth of Arabidopsis thaliana can be divided into two phases. The transition from the juvenile (early) phase to the adult (later) phase is associated with changes in several morphological features of leaves, such as the shape of leaf blades, the number of trichomes and patterns of venation. In a screening of mutants with altered morphological identities of leaves, we found one which we named juvenile leafless and misshapen shoot apical meristem (jam). The mutation represented a new allele of the WUSCHEL (WUS) gene, and, in its presence, plants produced no juvenile leaves. Analysis of the morphology of mutant plants revealed that all the rosette leaves had characteristics of adult leaves. The formation of the first rosette leaf in the wus(jam) mutant was markedly delayed, and occurred at the almost same time as formation of the third or fourth leaf in wild‐type plants. In the wild‐type, these leaves correspond to the first adult leaves. Analysis by RT–PCR showed that transcripts of WUS accumulated in shoot apices and roots, but not in cotyledons and leaves. The present results suggest that the WUS gene controls the morphological traits of rosette leaves either directly or indirectly. In view of the predicted function of the WUS gene, namely maintenance of stem cells within the shoot apical meristem, we suggest that the lack of juvenile leaves in the mutant might have been caused by interruption of leaf initiation during the juvenile phase or by halting of an entire process of formation of juvenile leaves.
  • Onouchi H, Igeno MI, Perilleux C, Graves K, Coupland G.: "Mutagenesis of plants overexpressing CONSTANS demonstrates novel interactions among Arabidopsis flowering-time genes", Plant Cell, 12(6):885-900 (2000)*
    H Onouchi; MI Igeno; C Perilleux; K Graves; G Coupland
    PLANT CELL, 12, 6, 885, 900, 2000年06月, ［査読有り］, ［筆頭著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Hamada S, Onouchi H, Tanaka H, Kudo M, Liu Y, Shibata D, Machida C and Machida M.: "Mutations in the WUSCHEL gene of Arabidopsis thaliana result in the development of shoots without juvenile leaves", Plant J., 24:1-13(2000)*
    2000年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Samach A, Onouchi H, Gold SE, Ditta GS, Schwarz-Sommer Z, Yanofsky MF, Coupland G.: "Distinct roles of CONSTANS target genes in reproductive development of Arabidopsis", Science, 288:1613-1616 (2000)*
    2000年, ［査読有り］, ［筆頭著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • MOLECULAR-GENETIC ANALYSIS OF THE AS2 GENE ON THE MECHANISM OF SYMMETRICAL LEAF DEVEL OPMENT IN Arabidopsis thaliana
    SEMIARTI Endang; IWAKAWA Hidekazu; TSUKAYA Hirokazu; ONOUCHI Hitoshi; MACHIDA Chiyoko; MACHIDA Yasunori
    Plant and cell physiology, 41, 0, s212, 日本植物生理学会, 2000年, ［査読有り］
    英語
  • Fowler S, Lee K, Onouchi H, Samach A, Richardson K, Morris B, Coupland G, Putterill J. "GIGANTEA: a circadian clock-controlled gene that regulates photoperiodic flowering in Arabidopsis and encodes a protein with several possible membrane-spanning doma・・・
    FOWLER S.
    EMBO J., 18, 4679, 4688, 1999年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）, Fowler S, Lee K, Onouchi H, Samach A, Richardson K, Morris B, Coupland G, Putterill J. "GIGANTEA: a circadian clock-controlled gene that regulates photoperiodic flowering in Arabidopsis and encodes a protein with several possible membrane-spanning domains", EMBO J. , 18, 4679-88(1999)*
  • Six Arabidopsis thaliana homologues of the human respiratory burst oxidase (gp91(phox))
    MA Torres; H Onouchi; S Hamada; C Machida; KE Hammond-Kosack; JDG Jones
    PLANT JOURNAL, 14, 3, 365, 370, 1998年05月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Torres MA, Onouchi H, Hamada S, Machida C, Hammond-Kosack KE, Jones JD. :"Six Arabidopsis thaliana homologues of the human respiratory burst oxidase (gp91phox)". Plant J., 14(3):365-370 (1998)*
    1998年, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • Characterization of the transposition pattern of the Ac element in Arabidopsis thaliana using endonuclease I-SceI
    C Machida; H Onouchi; J Koizumi; S Hamada; E Semiarti; S Torikai; Y Machida
    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, 94, 16, 8675, 8680, 1997年08月, ［査読有り］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • トランスポソンタギング
    町田 千代子; 尾之内 均; 浜田 進
    化学と生物, 34, 9, 617, 623, 学会出版センタ-, 1996年09月25日, ［招待有り］
    日本語
  • 高等植物における新しい染色体操作
    町田 千代子; 尾之内 均
    バイオサイエンスとインダストリー = Bioscience & industry, 54, 8, 16, 22, バイオインダストリ-協会, 1996年08月01日, ［招待有り］
    日本語
  • Ac転移因子と味噌・醤油酵母由来R-RS部位特異的組換えによる植物染色体操作
    町田 千代子; 尾之内 均; 小泉 順; 工藤 光子; 町田 泰則
    育種学最近の進歩, 37, 0, 13, 16, 1995年11月, ［招待有り］
    日本語
  • Onouchi H, Nishihama R, Kudo M, Machida Y, Machida C. :"Visualization of site-specific recombination catalyzed by a recombinase from Zygosaccharomyces rouxii in Arabidopsis thaliana" Mol Gen Genet. 247(6):653-660 (1995)*
    H ONOUCHI; R NISHIHAMA; M KUDO; Y MACHIDA; C MACHIDA
    MOLECULAR & GENERAL GENETICS, 247, 6, 653, 660, 1995年, ［査読有り］, ［筆頭著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
  • アグロバクテリウムＴ‐ＤＮＡ転移を利用した植物遺伝子の解析
    町田 千代子; 尾之 内均; 町田 泰則
    日本農芸化学会誌, 67, 4, 711, 715, Japan Society for Bioscience, Biotechnology, and Agrochemistry, 1993年
    日本語
  • Onouchi H, Yokoi K, Machida C, Matsuzaki H, Oshima Y, Matsuoka K, Nakamura K, Machida Y. "Operation of an efficient site-specific recombination system of Zygosaccharomyces rouxii in tobacco cells." Nucleic Acids Res., 19(23):6373-6378(1991)*
    1991年, ［査読有り］, ［筆頭著者］
    英語, 研究論文（学術雑誌）
■ その他活動・業績
■ 書籍等出版物
  • 植物ゲノム科学辞典
    尾之内 均
    朝倉書店, 2009年, ［分担執筆］
  • RNA実験ノート
    羊土社, 2008年, ［分担執筆］
  • 生化学辞典（第４版）
    尾之内 均
    東京化学同人, 2007年, ［分担執筆］
■ 講演・口頭発表等
  • 維管束形成を司るLONESOME HIGHWAY遺伝子の上流ORFが介する翻訳制御とmRNA分解制御
    梅原俊一; 木俣薫織; 戸田智美; 遠洞弥生; 大角有里沙; 蝦名績; 内藤 哲; 尾之内均
    第59回日本植物生理学会年会, 2018年03月29日, 日本語, 口頭発表（一般）
    ［国内会議］
  • 核小体ストレスに応答して翻訳を制御するシロイヌナズナANAC082遺伝子の上流ORF
    佐々木 駿; 工藤 凛; 渡部 俊; 大林 祝; 杉山 宗隆; 刑部 祐里子; 刑部 敬史; 内藤 哲; 尾之内 均
    第59回日本植物生理学会年会, 2018年03月29日, 日本語, 口頭発表（一般）
    ［国内会議］
  • リボソームの停滞を引き起こす新規被子植物uORFの同定
    林憲哉; 佐々木駿; Zhihang Feng; 藤原徹; 内藤哲; 尾之内均
    第58回日本植物生理学会年会, 2017年03月17日, 日本語, 口頭発表（一般）
    ［国内会議］
  • ペプチド配列依存的に遺伝子発現を制御するシロイヌナズナの上流ORFの探索と制御機構の解析
    尾之内均; 林憲哉; 梅原俊一; 木俣薫織; 高橋広夫; 内藤哲
    日本遺伝学会第88回大会ワークショップ, 2016年09月07日, 日本語, シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
    ［招待講演］, ［国内会議］
  • 維管束形成を制御するLONESOME HIGHWAY遺伝子のuORFペプチドが介する翻訳制御機構
    大角有里沙; 木俣薫織; 梅原俊一; 戸田智美; 遠洞弥生; 蝦名績; 内藤哲; 尾之内均
    第57回植物生理学会年会, 2016年03月18日, 日本語, 口頭発表（一般）
    ［国内会議］
  • リボソームアレストを引き起こす被子植物uORFの探索
    林憲哉; 高橋広夫; 内藤哲; 尾之内均
    第57回植物生理学会年会, 2016年03月18日, 日本語, 口頭発表（一般）
    ［国内会議］
  • Bioinformatic identification method of evolutional ranges for potential functional non-coding molecules on genomes
    Takahashi H; Takahashi A; Hayashi N; Satoshi N; Onouchi H
    International Meeting "Non-coding DNA and Chromosomal Integrity -toward the finding of Intermeres-", 2015年08月07日, 英語, ポスター発表
    ［国際会議］
  • リボソームアレストを引き起こす被子植物のCPuORFの探索と機能解析
    林憲哉; 高橋広夫; 内藤哲; 尾之内均
    第17回RNA学会年会, 2015年07月16日, 日本語, ポスター発表
    ［国内会議］
  • 翻訳制御に関わる種間保存性uORFペプチドの網羅的探索・進化保存性評価手法の開発と動植物ゲノムへの応用
    髙橋広夫; 髙橋アンナ; 林憲哉; 内藤哲; 尾之内均
    第17回RNA学会年会, 2015年07月15日, 日本語, ポスター発表
    ［国内会議］
  • 制御ペプチドをコードする二つのuORFが関与する翻訳制御機構
    工藤凜; 小山博彰; 大谷美紗都; 高橋広夫; 内藤哲; 尾之内均
    第17回RNA学会年会, 2015年07月15日, 日本語, ポスター発表
    ［国内会議］
  • Identification of novel Arabidopsis upstream open reading frames that control translation of the main coding sequences in a peptide sequence-dependent manner
    尾之内 均
    Frontiers in Plant RNA Research, 2012年10月17日, 英語, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］, ［国際会議］
  • 植物の uORF にコードされるペプチドが関与する翻訳制御機構の多様性
    尾之内 均
    第14回日本RNA学会年会, 2012年07月20日, 日本語, 口頭発表（一般）
    ［国内会議］
  • uORFがコードするペプチドにより発現が制御されるシロイヌナズナ遺伝子の探索
    尾之内 均
    第53回日本植物生理学会年会, 2012年03月17日, 日本語, 口頭発表（一般）
    ［国内会議］
  • Nascent peptide-mediated control of gene expression in Arabidopsis: Feedback regulation of methionine biosynthesis and beyond
    尾之内 均
    12th International Congress on Amino Acids, Peptides and Protein, 2011年08月04日, 英語, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］, ［国際会議］
■ 主な担当授業
  • 応用分子生物学特論, 2024年, 修士課程, 農学院
  • 応用分子生物学特論演習, 2024年, 修士課程, 農学院
  • 農学フロンティア総論, 2024年, 修士課程, 農学院
  • 分子細胞生物学, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 応用生命科学実験, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 応用生命科学概論, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 分子生物学, 2024年, 学士課程, 農学部
■ 所属学協会
  • 日本分子生物学会
  • 日本植物生理学会
  • 日本植物学会
  • RNA学会
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 上流ORFと偽リボソームタンパク質によるストレスや栄養欠乏に応答した翻訳制御
    科学研究費助成事業
    2023年04月01日 - 2026年03月31日
    尾之内 均
    1. ストレス応答性uORFと栄養欠乏応答性uORFの探索
    植物においてストレスや栄養欠乏に応答した翻訳制御に関与するuORFを探索するために、植物間で保存されたuORFを含む5′非翻訳領域の下流にルシフェラーゼ(LUC)遺伝子をつないだレポーターコンストラクトを作製した。各レポーターコンストラクトをシロイヌナズナのプロトプラストに導入し、ストレス条件や栄養欠乏条件で細胞を培養した後、一過的発現解析を行った。その結果、栄養欠乏に応答してuORF依存的に主要ORFの翻訳が促進される遺伝子を２つ、抑制される遺伝子を１つ見出した。そのうちの翻訳促進がみられた遺伝子はそれぞれの5′非翻訳領域にuORFを1つのみ持つが、翻訳抑制がみられた遺伝子の5′非翻訳領域には２つのuORFが存在する。その２つのuORFのうち少なくとも下流側のuORFが栄養欠乏に応答した翻訳抑制に必要であることを明らかにした。


    2. 偽リボソームタンパク質の解析
    研究代表者のグループはこれまでに、リボソームタンパク質と似たアミノ酸配列を持ちストレスに応答して発現が誘導される「偽リボソームタンパク質」をシロイヌナズヌナにおいて同定した。ストレス応答に関与するある転写制御因子の過剰発現によってその偽リボソームタンパク質の発現が促進されることをこれまでに見出していたが、令和５年度の研究ではその転写制御因子の欠損変異株を用いた解析により、ストレスに応答した偽リボソームタンパク質の発現誘導がその転写制御因子に依存することを明らかにした。さらに、栄養欠乏によってもその偽リボソームタンパク質の発現が誘導されることを見出した。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 23K05799
  • 上流ORFが関与する細胞環境感知機構の解明とゲノム育種への応用
    科学研究費助成事業
    2019年04月01日 - 2023年03月31日
    尾之内 均
    研究代表者のグループはこれまでに、進化的に保存された配列を持つシロイヌナズナのuORFの中から、下流の主要ORFの翻訳に影響を与えるものを同定した。その中には、AUG以外の開始コドンで始まるuORF（非AUG開始型uORF）が４つ含まれる。それらの非AUG開始型uORFの１つを持つ遺伝子はストレスに応答して転写が促進されるが、その遺伝子の発現がポリアミンに応答して翻訳段階で抑制され、その翻訳制御に非AUG開始型uORFが関与することを本年度の研究において見出した。さらに、非AUG開始型uORFの開始コドンの下流に存在するRNA二次構造がこの翻訳制御に必要であることを明らかにした。この翻訳制御は、植物細胞内でポリアミンが過剰に蓄積した場合に、ポリアミン濃度を適切な範囲内に維持する役割を担っていると考えられる。
    他の３つの非AUG開始型uORFのうちの２つでは、uORFのペプチド配列が植物で広く保存されている。これらの２つのuORFのペプチド配列の中で翻訳制御に重要なアミノ酸残基の同定を行い、それぞれC末端側の8アミノ酸および15アミノ酸の領域が重要であることを見出した。
    また、これまでに生理学的役割を明らかにしたAUG開始型uORF及び非AUG開始型uORFについて、それらが介する翻訳制御に関与するトランス因子を同定するために、トランス因子として予想される候補タンパク質が欠損したシロイヌナズナ変異体をゲノム編集技術を用いて作出した。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 19H02917
  • ゲノム編集による5´非翻訳領域の改変によりタンパク質発現量を増加させる技術の開発
    科学研究費助成事業
    2019年06月28日 - 2022年03月31日
    尾之内 均
    近年、ゲノム編集技術が作物の品種改良に活用されるようになってきている。しかし、遺伝子組換えにあたらない範囲でのゲノム編集技術の作物育種への利用はほとんど遺伝子破壊に限られており、転写や翻訳を抑制する配列が同定されている一部の遺伝子以外は、外来導入DNAを残さずに特定のタンパク質の発現量を増加させることは現状では困難である。そこで本研究では、より多くの作物遺伝子において遺伝子組換えに該当せずにタンパク質の発現量を増加させることを可能にするために、mRNAの翻訳効率に影響を与える5´非翻訳領域配列をゲノム編集を用いて改変することでタンパク質発現量を増加させる方法の開発を目指す。
    2019年度の研究において、CRISPR/Cas9システムを用いてイネの遺伝子の5´非翻訳領域に変異を導入し、5´非翻訳領域に様々な変異が生じた変異体を分離した。2020年度の研究では、それらの変異がタンパク質発現量にどのような影響を与えるかを調べるために、変異が生じた5´非翻訳領域をクローニングしてルシフェラーゼ遺伝子につなぎ、一過的発現解析により変異の影響を検討した。その結果、5´非翻訳領域に生じた変異によりルシフェラーゼの発現量が様々なレベルに変化し、それらの変異の中でルシフェラーゼの発現量を増加させるものも見つかった。さらに、それらの変異のヘテロ接合体の次世代の個体の中から、ゲノム編集用コンストラクトが除かれた個体や変異をホモ接合体として持つ個体をそれぞれ分離した。
    日本学術振興会, 挑戦的研究(萌芽), 北海道大学, 19K22299
  • 情報工学的なデータベース横断解析法に基づく翻訳アレスト配列の全貌解明
    科学研究費助成事業
    2018年 - 2020年
    高橋 広夫; 伊藤 素行; 尾之内 均; 佐々木 博己; 町田 泰則
    Upstream Open Reading Frame (uORF)は、AUG以外の開始コドンから翻訳が始まる非AUG開始型uORFが存在する。そのような非AUG開始型uORFの中で翻訳アレストを起こすものを同定するために、ESUCAパイプラインを改変して進化的に保存された配列を持つ非AUG開始型uORFを動植物のゲノムから探索した。その結果、そのような非AUG開始型uORFが14個同定された。それらの中から、主要ORFの翻訳制御に関与するものを一過的発現解析により4個同定した。また、胃がん発症機構解明のため、本年度は、高度遺伝子増幅領域内の遺伝子発現がプロモーターのメチル化と関連しているか、メチロームデータとの3層オミクス統合解析を行い、遺伝子の発現量とメチル化の間に、強い相関があることを見出した。遺伝子増幅に伴って過剰発現する遺伝子にはGATA6のような新たながん遺伝子が多く、発現が低下している遺伝子にはGSDMAのようながん抑制遺伝子が含まれていた。これらにより、3層オミクス統合解析によって、腹膜転移性胃がんの増幅遺伝子の全体像が明らかになった。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 金沢大学, 18H03330
  • uORFペプチドによる翻訳制御の新たな役割と機構の解明
    科学研究費補助金（基盤研究(C)）
    2016年04月 - 2018年03月
    尾之内 均
    文部科学省, 研究代表者, 競争的資金
  • uORFにコードされるペプチドによる翻訳制御の植物における多様な役割の解明
    科学研究費補助金（基盤研究(C)）
    2013年04月 - 2015年04月
    尾之内 均
    文部科学省, 研究代表者, 競争的資金
  • 植物アミノ酸代謝のオミクス統合解析による解明
    戦略的基礎研究推進事業 (CREST)
    2007年09月 - 2013年03月
    平井優美
    科学技術振興事業団, 競争的資金
  • 植物における翻訳アレストにより誘導されるmRNA分解機構
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2009年 - 2011年
    尾之内 均
    植物において翻訳アレストとmRNA分解の共役の普遍的性について検討する目的で、新生ペプチドによって翻訳アレストが引き起こされる可能性が考えられるuORFの系を用いて解析を行った。前年度に新たに同定したペプチド配列依存的に翻訳抑制を起こす2つのuORFについて、試験管内翻訳系において翻訳アレストが起こるかの検討を行ったが、通常の翻訳条件では翻訳アレストは観察されなかった。細胞内に存在する何らかの代謝産物が翻訳アレストを誘導するために必要である可能性も考えられるため、今後、どのような条件で翻訳抑制が誘導されるかについての詳細な検討を行う。また、それらのuORFにおいて翻訳抑制と共役したmRNA分解の促進が見られるかを検討するために、各遺伝子の翻訳抑制に必要な野生型配列と翻訳抑制が起こらない変異型配列をそれぞれ導入した形質転換植物を作出した。次年度に、これらの植物を用いて、このuORFによる翻訳抑制と共役してmRNA分解が誘導されるかを検討する予定である。今年度に新たに同定したペプチド配列依存的に翻訳抑制を起こすuORFの中に、翻訳阻害剤であるシクロヘキシミド処理によってmRNA蓄積量が増加するものを見いだした。このuORFでは、翻訳と共役してmRNA分解が起こる可能性が考えられる。このuORFについて、アミノ酸置換解析を行うことによって、uORFにコードされるペプチド中の翻訳抑制...
    文部科学省, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 21570032
  • 植物の発生分化におけるuORFによる翻訳制御機構
    科学研究費補助金(特定領域研究)
    2009年 - 2010年
    尾之内 均; 内藤 哲
    これまでに同定したシロイヌナズナのuORFペプチドが関与する発現制御の中で、複数のuORFが関与するものを2つ見いだした。それらの系では、ペプチド配列依存的に翻訳を抑制するuORFのさらに上流に別のuORFが存在し、上流側のuORFを削除した場合に主要なORFの発現が強く抑制され、その効果は下流側のuORFのアミノ酸配列に依存することが示された。これらのことから、上流側のuORFは下流のuORFの翻訳効率を調節する働きがあることが示唆された。また、シロイヌナズナにおいてアミノ酸配列依存的な発現制御がみられなかったuORFの中に、アブラナ科植物では他の科の植物と比べてアミノ酸配列の保存性が低いものがいくつか見いだされた。そのうちの1つの遺伝子について、アミノ酸配列がより高度に保存されているポプラのオルソログのuORFを用いて、ペプチド配列依存的な発現制御がみられるかを検討した。その結果、ポプラのオルソログのuORFはアミノ酸配列依存的に主要なORFの発現を抑制することを見いだした。この遺伝子の5'UTRにも複数のuORFが存在し、ポプラにおいてペプチド配列依存的な発現制御がみられた下流側のuORFだけでなく、上流側のuORFのアミノ酸配列も双子葉植物間で高度に保存されている。上流側のuORFの役割について解析したところ、シロイヌナズナとポプラのいずれにおいても上流側のuORFは...
    文部科学省, 特定領域研究, 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 21027001
  • 新生ペプチドによる翻訳アレストと連携したRNA制御機構
    科学研究費補助金(新学術領域研究(研究領域提案型))
    2009年 - 2010年
    尾之内 均
    前年度にバイオインフォマティクス解析によって同定した植物間で保存されたアミノ酸配列を持つ14個のuORFの中から、uORFにコードされるペプチドが実際に翻訳制御に関与するものを同定する目的で、フレームシフト変異やアミノ酸置換によってアミノ酸配列を変化させ場合の下流のレポーター遺伝子の発現への影響を検討した。シロイヌナズナ培養細胞MM2dから調製したプロトプラストを用いた一過的発現解析の結果、アミノ酸配列依存的に下流ORFの発現に影響を与えるuORFを新たに5つ同定した。新たに同定したuORFについて、発現制御に重要な領域を同定するために、アミノ酸置換解析を行った。制御に重要な領域のアミノ酸配列に特に共通性はみられなかったが、C末端の15-20残基が発現制御に重要であるという傾向がみられた。昨年度の解析により、LONESOME HIGHWAY(LHW)遺伝子のuORFペプチドによる発現制御にはuORFの終止コドンが必要であるのに対し、ANAC082遺伝子のuORFペプチドによる発現制御は終止コドンに依存しないことが示された。今年度、新たに同定したuORFについても発現制御の終止コドン依存性を検討したところ、そのうちの一つのuORFでは発現制御が部分的に終止コドンに依存することが示された。これらの結果から、遺伝子によってuORFペプチドによる発現制御のメカニズムに違いがあることが...
    文部科学省, 新学術領域研究(研究領域提案型), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 21112501
  • 葉の形態形成におけるリボソームによる制御
    科学研究費補助金(特定領域研究)
    2008年 - 2008年
    尾之内 均; 内藤 哲
    シロイヌナズナのリボソームタンパク質RRL17の変異が葉の形態形成に影響を与える原因を明らかにするために、まずrp117変異の影響によってリボソームの翻訳活性が低下した可能性を検討した。そのために、いくつかの遺伝子についてポリソームプロファイル解析を行った。その結果、いずれの遺伝子についても野生型株とrp117変異株の間で顕著な差はみられず、rp117変異はリボソームの翻訳活性に大きな影響を与えないことが示唆された。また、リボソームタンパク質の変異の新生ペプチドによる制御への影響と葉の形態異常との関連について調べる目的で、rp117b変異株と類似の葉の形態異常を示すrp14d変異株において、CGS1遺伝子の転写後制御への影響を解析した。その結果、rp117b変異とは異なり、rp14d変異はCG51遺伝子の転写後制御に影響を与えないことが示された。このことから、リボソームタンパク質変異株の葉の形態異常は、新生ペプチドによる制御への影響によるのではなく、リボソームの変異による他の影響によるものであることが示唆された。また、形態形成に関わる遺伝子のuORF配列による下流ORFの翻訳への影響を検討し、いくつかの遺伝子においてuORFの配列が下流ORFの翻訳制御に関与することを見いだした。そのうちの一つの遺伝子は、uORFペプチドによる翻訳抑制と選択的スプライシングの組み合わせにより制...
    文部科学省, 特定領域研究, 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 20061001
  • シロイヌナズナにおける新生ペプチドによる制御の分子遺伝学的探索および解析
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2006年 - 2007年
    尾之内 均
    新生ペプチドが自身を翻訳したリボソームの機能制御に関与し、それによって遺伝子発現が制御される例がいくつか見つかっている。シロイヌナズナにおいて新生ペプチドにより制御される新たな遺伝子を同定することを目的として、シロイヌナズナの完全長cDNAデータベースから同定した5'非翻訳領域にuORFを含む遺伝子の中から、uORFのアミノ酸配列が下流のORFの発現に影響を与えるものを探索した。その結果、新たに転写因子をコードする遺伝子においてuORFのアミノ酸配列依存的に下流ORFの翻訳が抑制されることを見いだした。この遺伝子のuORFにアミノ酸置換を導入することにより、翻訳抑制に重要なアミノ酸の同定を行った。その結果、C末端側の十数アミノ酸の領域が重要であることが明らかになった。この領域は他の植物におけるオルソログと考えられる遺伝子おいても、アミノ酸配列が保存されている。新たに同定した遺伝子および以前にuORFのアミノ酸配列が下流ORFに関与することが示されているSAM decarboxylase遺伝子について、試験管内翻訳系を用いてuORFペプチドによる翻訳への影響を解析した。その結果、SAM decarboxylase遺伝子のuORFでは、ポリアミンに応答してuORFペプチドによって終止コドンにおいて翻訳アレストが起こることが示された。また、この翻訳アレストは終止コドンに依存しないこ...
    文部科学省, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 18570032
  • メチオニン生合成の鍵酵素遺伝子における翻訳停止とmRNA安定性制御の分子機構
    科学研究費補助金(基盤研究(B))
    2004年 - 2006年
    内藤 哲; 尾之内 均
    シロイヌナズナのシスタチオニンγ-シンターゼ(CGS)はメチオニン生合成の鍵段階を触媒するが,他の多くの鍵段階の酵素とは異なってアロステリック酵素ではなく,S-アデノシルメチオニン(SAM)をエフェクターとして,CGS mRNAの分解段階でフィードバック制御を受ける.この制御にはCGSの第1エキソン領域にコードされるMTO1領域と名付けた十数アミノ酸からなる領域がシス配列として重要な機能を持つ.また,mRNA分解に際しては,分解中間体として5'末端領域を欠いた短いRNAを生ずる.CGSの制御は翻訳中に起こり,コムギ胚芽抽出液の試験管内翻訳系で再現される.試験管内翻訳系を用いた解析により,mRNA分解に先立ってSAMに応答した翻訳伸長の停止が起こり,これが引き金となってmRNA分解が起こることが示された.翻訳伸長の停止はMT01領域の直後のSer-94で起こり,これに伴ってペプチジル-tRNA(Ser)が蓄積する.翻訳停止領域近傍のアラニン置換により,MT01領域のアミノ酸配列に加えて,Trp-93とSer-94コドンが翻訳停止に重要であることが明らかになった.リボソームで合成された新生ペプチドはリボソームの大サブユニットの中を貫いている出口トンネルを通って外に出る.この出口トンネルは直径15-20Å,長さ約100Åと見積もられており,30-40アミノ酸残基の新生ペプチドが出口...
    文部科学省, 基盤研究(B), 北海道大学, 連携研究者, 競争的資金, 16370016
  • 翻訳伸長段階の制御を網羅的に検索する方法の開発
    科学研究費補助金(若手研究(B))
    2004年 - 2005年
    尾之内 均
    翻訳伸長段階の制御を検索するための方法として、翻訳の伸長が途中で停止することによってリボソームが5'側に偏在するようなmRNAを検索する方法の開発を試みた。そのために、ポリソームをマイクロコッカルヌクレアーゼで部分消化し、そのあとショ糖密度勾配遠心分離を行うことによってリボソームのmRNA上の偏在を検出することを計画した。しかし、翻訳伸長停止によってリボソームが偏在することが示されているシロイヌナズナのシスタチオニンγ-シンターゼ(CGS)mRNAにおいても、上述のような方法で顕著なリボソームの偏在は検出されなかった。したがって、この方法で翻訳伸長が途中で停止したmRNAを検索することは困難であると考えられたため、別の方法として翻訳停止したリボソームと翻訳伸長中のリボソームの翻訳阻害剤に対する感受性の違いを利用する方法を考えた。そのための予備実験として、CGSmRNA上で翻訳停止したリボソームの様々な翻訳伸長阻害剤に対する感受性を調べた。その結果、通常ではピューロマイシン処理後5分以内に大部分のポリペプチドがリボソームから解離するのに対し、CGS mRNA上で翻訳停止したリボソームではピューロマイシン処理30分後も半分近いポリペプチドが解離せずに残った。このようなピューロマイシンに対する感受性の違いを利用して、翻訳伸長停止を起こしたmRNAの検索を進めている。また、原核生物で...
    文部科学省, 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 16770026
  • RNaseによるRNA分解制御
    科学研究費補助金(特定領域研究)
    2002年 - 2004年
    正木 春彦; 尾之内 均
    <代表者>1.コリシンDのtRNase高活性ドメインをC末端103残基(D-CRD595)に特定し、D-CRD595単独およびImmDとの複合体の構造をX線結晶解析で決定し、先にImmDとの複合体構造を決定していたC末端94残基(D-CRD604)と構造と活性を比較した。D-CRD595に比べD-CRD604はN末端9残基を欠き、活性を大きく損なうが、ImmD複合体構造はほとんど同一なので、9残基の特異的重要性が示唆された。ImmDはD-CRD595の活性中心に結合し、またImmDの結合前後でD-CRD595は構造をほとんど変えていなかった。2.D-CRD595領域のさまざまな点変異体を作製して各残基の寄与を評価した。予想に反しN末端9アミノ酸は個別には重要でなかった。Hisと二つのLysが触媒中心と考えられ、先のコリシンE5とも異なる新しいRNase反応機構が推定できた。3.D-CRD遺伝子を出芽酵母に導入し、E5-CRDの場合と同様に、CRDの誘導発現に伴ってコロニー形成が停止した。しかし、大腸菌と異なり、tRNA感受性は同等なのに殺菌的でなく静菌的に見え、細胞毒としての作用が細菌と真核細胞とで異なる可能性が生じた。<分担者>1.植物のメチオニン生合成系の鍵酵素であるシスタチオニンγ-シンターゼ(CGS)の遺伝子発現制御では、S-アデノシルメチオニンに応答して翻訳伸長が停...
    文部科学省, 特定領域研究, 東京大学, 連携研究者, 競争的資金, 14035208
  • メチオニン生合成の鍵酵素遺伝子におけるmRNAの安定性制御の分子遺伝学的研究
    科学研究費補助金(基盤研究(B))
    2001年 - 2003年
    内藤 哲; 尾之内 均
    メチオニン生合成の鍵段階の酵素であるシスタチオニンγ-シンターゼ(CGS)の発現はmRNAの安定性の段階でフィードバック制御されており,しかもこの制御にはCGS遺伝子の第1エキソンにコードされるアミノ酸配列がシスに働く.この制御に機能している制御因子を遺伝学的に明らかにするため,発光クラゲの緑色蛍光タンパク質(GFP)レポーター遺伝子に野生型CGSの第1エキソンをつなぎ,カリフラワーモザイクウイルス35Sプロモーターの制御下に置いた融合遺伝子を持つトランスジェニック・シロイヌナズナを親株として,GFP蛍光と葉緑体の自家蛍光の比が上昇した変異株のスクリーニングをおこなった.その結果,この制御にトランスに作用すると考えられる変異株を4株得た.この内の少なくとも1株は,内在CGS遺伝子と導入GFP遺伝子の両方のmRNAの安定性に対するメチオニン添加の効果が弱まっており,両mRNAの蓄積量も増加していた.この変異株の性質を調べるため,一過的発現系での解析を行った.変異株から液体カルス培養を起こし,カルスから調製したプロトプラストに電気穿孔法による遺伝子導入を行った.大腸菌β-グルクロニダーゼ(GUS)遺伝子をレポーターとした同様の融合遺伝子を導入し,培養へのメチオニンおよびS-アデノシルメチオニン(SAM)添加の有無でGUS活性を比較すると,野生型株のプロトプラストを用いた解析の場合...
    文部科学省, 基盤研究(B), 北海道大学, 連携研究者, 競争的資金, 13440233
  • 分裂組織からの器官分化過程におけるシスタチオニンγ-シンターゼmRNA安定性制御
    科学研究費補助金(特定領域研究(A))
    2001年 - 2001年
    尾之内 均; 内藤 哲
    シスタチオニンγ-シンターゼ(CGS) mRNAの安定性制御機構を解明する目的で、この制御のエフェクター分子の同定を行った。小麦胚芽由来のin vitro翻訳系を用いたアッセイによって、メチオニンの代謝産物についてエフェクターとしての効果を調べたところ、S-アデノシルメチオニン(SAM)のみが効果を示し、SAMがCGS mRNA安定性制御のエフェクター分子であることが強く示唆された。また、SAMを基質とするメチル基転位酵素の競争阻害剤であるS-アデノシルホモシステインは、SAMの効果を阻害しなかった。このことから、SAMの効果はメチル基転位反応によるものではないことが示唆された。また、SAMのアナログについても、同じin vitroアッセイを用いて、CGS mRNA安定性制御のエフェクターとしての効果を調べた。その結果、SAMのメチル基をエチル基に置換したS-アデノシルエチオニン(SAE)も、SAMと同様の効果を示した。一方、SAMからメチル基を除いたS-アデノシルホモシステインは効果を示さなかった。したがって、SAMとSAEに共通する構造的特徴あるいは硫黄原子にアルキル基が付加することによって生じる正電荷が重要である可能性が考えられる。また、in vitro翻訳系を用いて、翻訳反応後のRNA分解中間体の解析を行った。これまでにin vivoの実験系でみられたのと同様の5'側...
    文部科学省, 特定領域研究(A), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 13017201
  • 植物における遺伝子発現の転写後制御
    競争的資金
  • Post-transcriptional regulation of gene expression in plant
    競争的資金