2019 Fiscal Year Research-status Report
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18K06281
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
石黒 澄衛 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (50260039)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 花粉 / 細胞壁 / 細胞内小胞輸送 / 小胞体 / キシラン / ペクチン / Ypt/Rab GTPase |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シロイヌナズナの花粉が持つ網目状のエキシンがどのようなしくみで構築されるのかを明らかにするため、特にキシラン、ペクチン、アラビノガラクタンタンパク質（AGP）の三種類の多糖の役割の解明を目的として研究を行なった。今年度はエキシンの網目サイズが野生型と異なる突然変異体に注目して解析を進めた。その結果、網目が大きい突然変異体ではキシランのモジュールが形成初期から野生型より大きく、反対に網目が小さい突然変異体では野生型よりも小さくなっていることが確認でき、キシランが網目サイズ決定に主要な役割を持つことが明らかになった。このことは、網目型でないエキシンを持つ植物ではキシランが検出されないか、ごく少量であることでも裏付けられている。
解析に用いた突然変異体のうち、網目が小さくなる方の突然変異体の原因遺伝子が不明であったので、その同定を試みた。同定された遺伝子がコードするタンパク質は細胞内小胞輸送に関わるYpt/Rab GTPaseの活性調節因子であり、発達初期の小胞子内部で働くタンパク質であることがわかった。キシラン、ペクチンなどの合成・分泌を制御する因子であることが推察される。網目サイズが変化する突然変異体の原因遺伝子にはほかにも細胞内小胞輸送に関わるものがあり、小胞子表面の多糖モジュールの大きさのみならずその配置に影響が見られることから、小胞輸送と密接に関連した多糖モジュールの配置を決めるしくみが存在すると推定される。
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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
網目サイズが変化するシロイヌナズナの突然変異体や網目のないエキシンを作る植物の解析からエキシンの網目形成における多糖モジュール（特にキシラン）の重要性を明確に示すことができたのは大きな進展である。加えて、未同定であった突然変異体の原因遺伝子を一つ決めることができ、その解析を進めることもできた。
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| Strategy for Future Research Activity |
コロナ禍のために2019年度末から2020年度初めにかけて研究協力者（大学院生）が活動しにくい時期があったが、取りまとめに向けて最終年度の研究を加速していきたい。
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| Causes of Carryover |
授業との兼ね合い等で参加を計画していた国際学会への参加を取りやめたことと、突然変異体の原因遺伝子の同定が順調に進み、必要経費が予想よりも少なくて済んだことが次年度使用額が生じた主な理由である。この経費を利用し、高価であるため最小限で計画していたオミクス解析等を少し規模を拡大して実施したい。
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