2021 Fiscal Year Research-status Report
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21K06236
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
笠原 賢洋 立命館大学, 生命科学部, 教授 (70361748)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 植物cAMPシグナル伝達機構 / cAMP / cAMP合成酵素 / cAMP分解酵素 / CAPE / cAMPエフェクター / cAMP結合タンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞内外からの物理的・化学的シグナルは、各々特異的な受容体を刺激し、細胞内シグナル分子であるセカンドメッセンジャーやリン酸化などを介して細胞内で伝達され、最終的に細胞運動や代謝変化など様々な生理反応を引き起こす。cAMPは代表的なセカンドメッセンジャーであり、様々な生物においてシグナル分子としての機能が明らかにされている。本研究は、植物から発見したcAMP合成・分解酵素（CAPE）を起点とする精子べん毛運動調節機構に着目し、ゼニゴケのゲノム情報と遺伝子組換え技術を利用して植物cAMPシグナル伝達の分子機構を明らかにすることを目指すものである。本年度は、公開されているゼニゴケデータベースを精査し、cAMPレセプター遺伝子候補として、cAMP結合ドメイン(cyclic nucleotide binding domain: CNBD) を有するタンパク質をコードする遺伝子の中から、雄器托特異的に高い発現レベルを示すサイクリックヌクレオチド依存性カチオンチャネル(CNGC)と、複数のcAMP結合ドメインを有する新奇のタンパク質 (cyclic nucleotide receptor with multi-CNBDs: CRMC) をコードする遺伝子を、解析対象に選抜した。現在、CRISPR/Cas9法によるゲノム編集で遺伝子破壊株の構築を行っている。遺伝子破壊株が得られ次第、表現型の解析を行う。また、CNGCとCRMCのCNBDへのcAMPの結合を生化学的に解析するために、それぞれのCNBDのタンパク質発現・精製系構築を行っている。現在、タンパク質が大量に得られる発現条件を検討している。
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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
初年度である2021年度は当初方針に沿って、cAMPレセプター遺伝子候補を精査し、これらの遺伝子破壊株構築とcAMP結合活性の生化学的解析に着手した。今後残り期間において目的が達成されると見込まれるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
CNGCについては遺伝子破壊株の取得の見込みが得られ、本年度早々にCNGC遺伝子破壊株の精子鞭毛運動を観察する予定である。CRMCについては、遺伝子破壊株の取得が難航しているが、選抜方法を工夫することでCRMC遺伝子破壊株の取得を急ぐ。
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| Causes of Carryover |
人工気象器の購入を予定していたが本年度は現有の設備をやり繰りすることで培養スペースを確保できたため購入を控えた。研究の展開状況により、人工気象器購入、または試薬費が高額だが本研究の遂行に必須なcAMP量測定キット購入などに充て、本研究課題を最大に進展させるために使用する。
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