2017 Fiscal Year Annual Research Report
植物の恒温性を支配する負の活性化エネルギーに関する研究
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16H05064
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| Research Institution | Iwate University |
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Principal Investigator |
伊藤 菊一 岩手大学, 農学部, 教授 (50232434)
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2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 恒温植物 / ザゼンソウ / 化学平衡 / 温度変化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ザゼンソウ等の恒温性を有する発熱植物を対象に、その体温調節を支配するメカニズムを明らかにすることを目的にしている。恒温性を有する哺乳動物における体温調節は交感神経系を介して行われていることが明らかにされているが、神経系を有さない植物がいかなる原理・メカニズムに基づいてその体温を制御しているかという点の解明が本研究の目的である。これまでの熱力学的解析から細胞内代謝の化学平衡点の温度によるシフトが恒温植物の温度調節メカニズムに関連していることが示唆されていたが、本年度においては、ザゼンソウ肉穂花序において、異なる温度において呼吸に関する平衡反応を形成させた状態のサンプルを用い、その代謝変動に関わるメタボロームおよびトランスクリプトーム解析に着手した。トランスクリプトーム解析については、新学術領域研究「学術研究支援基盤形成・先進ゲノム支援」の支援を受け、次世代シーケンサーを用いたRNA-seqデータの解析を行い、一部の遺伝子において温度依存的な発現変化が観察されることが判明した。また、メタボローム解析を行った結果、特異な代謝経路に関わるメタボライトの変動が温度と関係していることが明らかとなった。本年度の解析により得られた結果は、温度による細胞内化学平衡の移動を説明しうる、研究開始当初は予期していなかった知見を含んでいた。得られた結果に基づき、問題とする代謝経路を構成する遺伝子群のクローニングを行い、塩基配列の決定を完了した。さらにクローン化した遺伝子を大腸菌における発現ベクターに組み込み、タンパク質の発現系の構築を行った。
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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
異なる温度において反応を平衡化した肉穂花序を用いたトランスクリプトームおよびメタボローム解析が予定どおり進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までにドライ解析から得られているデータを基に、より詳細な統計解析を進めることが論文化のために重要である。また、ウェット解析については、問題とする代謝経路の温度応答を試験管内で再現できる実験系の構築が必要であると考えており、関連する実験を推進する予定である。
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