2021 Fiscal Year Annual Research Report
乾燥耐性の分光学的評価方法の構築と、乾燥耐性再構成系からの耐性メカニズムの解明
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20K15781
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| Research Institution | Center for Novel Science Initatives, National Institutes of Natural Sciences |
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Principal Investigator |
田中 冴 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(新分野創成センター、アストロバイオロジーセンター、生命創成探究, 生命創成探究センター, 特任助教 (60770336)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 乾燥耐性 / クマムシ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生命に水は不可欠である。その一方で、ほぼ完全に脱水した状態で生命を維持できる生物種が存在する。この能力は乾燥耐性とよばれ、生体保存のよい手本であり、現在主流の凍結保存に取って代わる可能性が期待されている。しかしながら、ヒトなどの非耐性種における再構成は、いまだに部分的にしか成功していない。そこで、本研究では、これまで試みられてきた再構成系と実際の乾燥耐性生物の細胞内変化の過程がどのように違うのかを、分光学的な手法により検証することを主な目的とする。まずは、実際の乾燥耐性生物において細胞内の観察または遺伝子編集(ノックダウン／ノックアウト系)をおこなう目的で、乾燥耐性動物クマムシにおける顕微注入技術の確立をおこなった。緑色蛍光タンパク質(GFP)やクマムシタグ配列の導入などを試みることで、遺伝子編集に必須のタンパク質を導入することに世界で初めて成功した。また、これまで再構成系に用いられていた遺伝子産物について分光学的な性状解析をおこなうことで、配列から予想されていたらせん構造を形成することや、液-液相分離様のドロップレット構造をとることが明らかになってきた。乾燥耐性に関わるタンパク質の挙動をクマムシ細胞内で観察することで「乾燥耐性において細胞内でどのような現象が起きているのか」について世界で初めてライブイメージングに成功した。これらと同様の現象がヒト培養細胞などの再構成系やin vitro系において観察できるかを現在確認中である。
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