2020 Fiscal Year Research-status Report
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20K21278
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
久米 一規 広島大学, 統合生命科学研究科(先), 准教授 (80452613)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 核サイズ / 分裂酵母 / 核-細胞質間輸送 / 脂質代謝 / 分子遺伝学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、核サイズ制御の生理学的意義の解明を念頭に、これまでに研究代表者が分裂酵母を用いて明らかにしたN/C ratioに影響を及ぼす細胞内プロセスに着目して、N/C ratioを人為的に変化させる方法の確立を目指す。N/C ratioに影響をおよぼす少なくとも3つの細胞内プロセス（核-細胞質間の物質輸送、脂質代謝、核と小胞体間の膜輸送）の中で主要な機能を担う遺伝子群に注目した解析から、N/C ratioを人為的に変化させる手法について、以下の進展があった。
・各プロセスの主要遺伝子について、遺伝子の変異株および過剰発現株を構築し、組み合わせることによって、細胞増殖時にN/C ratio（野生型株では細胞周期を通して0.08の一定値をとる）を増加もしくは減少のどちらか一方の状態で安定的に維持する方法を発見した。今後さらなる組み合わせを試すことにより、N/C ratioをどの程度の値の幅で段階的に変化させられるのか検証を行う。
・上記の組み合わせの中には、増殖が顕著に悪化する組み合わせが複数存在した。今後これらの株について核サイズを測定し、増殖悪化を示した原因についての詳細な解析を進めていく予定である。
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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
本研究は、核サイズ制御の生理学的意義の解明を念頭に、分子遺伝学的アプローチを中心として、N/C ratioを人為的に操作する手法の開発を目指している。2020年度は、N/C ratioに変化を加えるための基盤技術の開発に取り組んだ。N/C ratioに影響を及ぼす3つの細胞内プロセスに注目して、各プロセスで主要な役割を担う遺伝子の変異株および過剰発現株を構築し、様々な組み合わせの中からN/C ratioを安定的に変化させる条件を検証した。その結果、N/C ratioを増加もしくは減少させる組み合わせを発見することができた。さらに、検証を行った組み合わせの中には、細胞増殖が顕著に悪化するものが複数存在したことから、核サイズ制御と細胞増殖との関連性を示唆する結果を得ることができた。以上の得られた結果から、当初の計画通り、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
N/C ratioを変化させる方法の開発を継続して行う。これまで検証した組み合わせは、2種類の遺伝子間での組み合わせであったことから、今後は3種類の組み合わせによるN/C ratioおよび増殖等の影響について調べる。さらに、組み合わせることにより、N/C ratioを増加もしくは減少させた細胞（これまでの組み合わせにより顕著な増殖悪化を示した細胞も含める）の表現型についての解析を進める。具体的には細胞増殖や各種ストレス（温度ストレスや膜ストレスなど）への応答などについて調べる。さらに、核以外の膜型オルガネラや非膜型オルガネラなどの細胞内構造についての解析も進める。
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