| Project Area | Chrono-proteinology: principle and design for protein timers |
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| Project/Area Number |
21H05131
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Transformative Research Areas, Section (III)
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| Research Institution | Kitasato University (2022-2023)
Nagoya University (2021) |
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Principal Investigator |
松尾 拓哉 北里大学, 理学部, 教授 (00452201)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村中 智明 名古屋大学, 生命農学研究科, 助教 (50761938)
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| Project Period (FY) |
2021-08-23 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥28,470,000 (Direct Cost: ¥21,900,000、Indirect Cost: ¥6,570,000)
Fiscal Year 2023: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
Fiscal Year 2022: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
Fiscal Year 2021: ¥9,490,000 (Direct Cost: ¥7,300,000、Indirect Cost: ¥2,190,000)
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| Keywords | 概日時計 / 緑藻 / カサノリ / 除核 / タンパク質 / トランスクリプトーム / クロロフィル遅延蛍光 / プロテオーム |
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| Outline of Research at the Start |
ほぼ全ての生物は概日時計を持っていて、1日の生活にリズムがあります。概日時計が時間を計るメカニズムには、細胞の核で起こる転写が重要と考えられています。しかし、カサノリという巨大単細胞生物では、核を取り除いても概日時計は機能します。本研究は、核が無い状態でも機能する概日時計をカサノリを用いて詳細に解析し、その実体に迫ります。
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞内の情報処理は、転写ネットワークの枠組みで理解されることが多い。生物の1日を規定する概日時計も同様であり、真核生物では転写フィードバックループがリズム発振を担うと教科書に記載されている。しかし、転写阻害下でも概日リズムが観られるという矛盾が多くの生物群で報告されており、広く保存された転写に依存しない振動体の存在が議論されている。本研究では、核を取り除いても長期間に渡って安定な概日リズムを示す緑藻、カサノリを用い、除核細胞における概日リズムを生理レベルから分子レベルに至るあらゆる側面で解析する。タンパク質の修飾や複合体形成には特に着目する。
今年度は、初年度に確立したハイスループット測定系を用いて、除核細胞の生理学的な解析を行った。除核のための細胞の切断位置や切断時刻の影響や、転写阻害剤、翻訳阻害剤、キナーゼ阻害剤などの影響を詳細に解析した。その結果、細胞質の翻訳阻害剤や、キナーゼ阻害剤が除核細胞の概日リズムに影響を与えることを明らかにした。また、キナーゼ阻害剤ライブラリーのスクリーニングにより、カサノリのリズムに影響を与える阻害剤を複数同定した。さらに、トランスクリプトーム解析を進めた。デノボアッセンブリーを行い、カサノリの転写産物の配列を決定した。それをレファレンス配列としてプロテオーム解析の予備的実験を行い、十分に利用可能な質のレファレンス配列データが得られていることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り進んでいる。また、予想していなかった結果も得られており、当初の計画以上に研究が発展する可能性もある。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで得られている生理学的な知見とトランスクリプトーム解析の結果を用いて、プロテオーム解析を進める。様々な条件下（阻害剤や除核）でタンパク質レベルでの概日振動を網羅的に解析する。
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