| Project/Area Number |
19K15411
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 28040:Nanobioscience-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
Miyamoto Takaaki 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 特別研究員 (20804040)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 植物オルガネラ改変 / 膜透過ペプチド / 双性イオン型ペプチド / エンドソーム不安定化ペプチド / ペプチド提示型ミセル / 遺伝子導入 / エンドソーム脱出ミセル / 双性型イオン液体 / 植物オルガネラ / 細胞壁 / エンドソーム脱出ナノミセル / 遺伝子送達ペプチド / エンドソーム脱出 / 二重修飾ミセル / 植物 / ナノミセル / 細胞膜透過ペプチド / ミトコンドリア移行ペプチド |
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| Outline of Research at the Start |
植物による物質生産は，二酸化炭素を原料とした有用物質の生産を可能とするが，生産性の低さが課題となる。植物の物質生産能力は，有用遺伝子の導入により植物オルガネラのゲノムを改変することで改善できる。しかし，細胞のエネルギー生産を担うミトコンドリアには，高効率な遺伝子導入法がなく，これが植物の物質生産を実用化するうえで大きな障壁となっている。本研究では，細胞膜透過およびミトコンドリア移行ペプチドを修飾したナノミセルを開発し，植物ミトコンドリアへの高効率な遺伝子導入を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this study, we have developed functional peptides that can overcome multiple barriers in plant cells and peptide-displaying micelle complexes for DNA delivery to specific plant organelles including mitochondrion. The combination of our functional peptides and micelle complexes can enable efficient DNA delivery to plant mitochondria, contributing to plant bioengineering for various purposes.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究成果は、植物オルガネラへの高効率な遺伝子導入を通じて、食糧・環境・エネルギーの諸問題解決の鍵となるオルガネラ改変植物の作出に貢献すると期待される。また本研究で見出された植物細胞の各種バリアを克服し得る機能性ペプチドは、遺伝子導入のみならず、広範な植物バイオテクノロジーに利用できる可能性があるため、今後の発展によって、植物を対象とする基礎・応用研究への波及効果が見込まれる。
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