| Project/Area Number |
20H00470
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Medium-sized Section 44:Biology at cellular to organismal levels, and related fields
|
|---|
| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
伊藤 寿朗 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (90517096)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 七夕子 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (50379541)
佐竹 暁子 九州大学, 理学研究院, 教授 (70506237)
白川 一 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (70636969)
山口 暢俊 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (90767899)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥45,110,000 (Direct Cost: ¥34,700,000、Indirect Cost: ¥10,410,000)
Fiscal Year 2023: ¥10,530,000 (Direct Cost: ¥8,100,000、Indirect Cost: ¥2,430,000)
Fiscal Year 2022: ¥10,530,000 (Direct Cost: ¥8,100,000、Indirect Cost: ¥2,430,000)
Fiscal Year 2021: ¥10,530,000 (Direct Cost: ¥8,100,000、Indirect Cost: ¥2,430,000)
Fiscal Year 2020: ¥13,520,000 (Direct Cost: ¥10,400,000、Indirect Cost: ¥3,120,000)
|
|---|
| Keywords | 発現制御 / 発生・分化 / 細胞周期 / シグナル伝達 / 幹細胞 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
高等植物の花は、種固有の器官数をもつ一方で、サイズは環境条件によって一定幅で変動する。高等生物において器官の数やサイズを決める原理の多くは、未解明である。本研究は、花をつくる幹細胞に着目して、I) 花器官数の不変性、II) 花弁サイズの決定、III) 花の総数の決定における分子機構の解明を目指す。手法としては、環境、発生プログラムに応じた増殖・分化・老化のバランスを制御する遺伝子発現、ヒストン修飾およびホルモンシグナルを単一細胞タイプで定量的に計測する。さらに、I)-III)のシステムレベルでの理解のため、 数理モデル化する。本研究は、多細胞体における秩序形成の基本原理の理解をめざす。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、花における種固有の器官数および、サイズを決める原理の解明として、I) 花器官数の不変性を司るエピジェネティックなバイオタイマーの制御機構、II) 花弁サイズの決定を司るジャスモン酸シグナル系路、III) 花の総数の決定における茎頂幹細胞の老化制御の分子機構の解析を行った。
I) 花器官の数の制御にかかわるAGAMOUS転写因子の下流において、バイオタイマーにより制御されている遺伝子の同定、バイオタイマー遺伝子の細胞周期依存性、エピゲノム制御、さらに代表的な遺伝子の機能解析、および数理モデル解析について、論文 (Plant Cell 35: 2821-2847, 2023, 共責任著者)としてまとめた。
II) 花弁サイズにかかわる老化と脱離を制御するジャスモン酸 (JA)シグナル伝達機構において、JAシグナルのマスター制御因子であるMYCおよびその下流のNAC転写因子の遺伝学的な解析、ターゲット解析から花弁の脱離にかかわるオートファジーの誘導機構を解明し、論文としてまとめた (Nature Commun. 15: 1098, 2024. 共責任著者)。
III) 加齢による花の総数の決定機構として活性酸素による幹細胞の制御系の関与について、これまでの論文報告の総括と今後の展開について総説にまとめた（Plant Cell Physiol. 10.1093/pcp/pcac1552023, 2023 共責任著者; 植物科学の最前線 BSJ-Review vol. 4, pp152 -160, 2023）。
|
| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
|
