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DNA結合型PPRタンパク質の体系的な解析

研究課題

研究課題/領域番号 16H05067
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用分子細胞生物学
研究機関九州大学

研究代表者

中村 崇裕  九州大学, 農学研究院, 准教授 (10464398)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2017年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2016年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
キーワードPPR / オルガネラ / 遺伝子発現 / pentatricopeptide repeat / 葉緑体 / ミトコンドリア / ゲノム編集 / pentatricopeptide
研究成果の概要

本研究は、DNA結合型PPR(dPPR)の分子機能解析を体系的に行いその大まかな全体像を把握することを目的として、約10種のdPPRの解析を行った。それらの細胞内局在を検証したところ、その多くは葉緑体、ミトコンドリアに局在した。いくつかのdPPR分子が特徴的なDNA配列に結合することが明らかとなった。当該dPPR遺伝子を欠損したシロイヌナズナを入手し、その生理学的な表現型を解析したところ、オルガネラ機能の低下、胚発生致死、などの重篤な異常が一部の変異株で観察された。配列比較解析を行い、DNA/RNA結合に関わる機能アミノ酸を解析したところ、進化と機能分岐に関わるアミノ酸の違いを見いだした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

多くのPPRタンパク質がRNA結合に働くのに対して、一部のPPRタンパク質がDNA結合に働くことを見出しており、本研究は当該知見に立脚して、植物にのみ豊富に存在するPPRタンパク質遺伝子に関する理解を深めるものである。本研究の知見は、PPRタンパク質のDNAまたはRNA結合を支える分子基盤、PPRタンパク質機能多様化の理解、ひいてはオルガネラゲノム構造・発現の新知見を与えるものである。さらに本知見は、ゲノム編集技術開発のための基礎知的基盤としても有用である。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 5件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Comprehensive prediction of target RNA editing sites for PLS-class PPR proteins in Arabidopsis thaliana.2019

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi T, Yagi Y, Nakamura T
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: in press 号: 4 ページ: 862-874

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy251

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 新規ゲノム編集2018

    • 著者名/発表者名
      田村泰造、中村崇裕
    • 雑誌名

      DOJIN BIOSCIENCE SERIES ゲノム編集とその医療応用

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] PPR技術を利用した新しいDNA/RNA操作ツールの開発2016

    • 著者名/発表者名
      中村崇裕
    • 雑誌名

      実験医学増刊・All aboutゲノム編集

      巻: 34 ページ: 180-184

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] PPR蛋白質を利用したDNA/RNA編集技術の開発2019

    • 著者名/発表者名
      中村崇裕
    • 学会等名
      産学官連携秋季シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PPR技術で創るDNA/RNA編集技術2019

    • 著者名/発表者名
      中村崇裕
    • 学会等名
      国際医薬品開発展
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Development of New DNA/RNA manipulation Tools Based on PPR Proteins2018

    • 著者名/発表者名
      中村崇裕
    • 学会等名
      JAACT2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 国産ゲノム・RNA編集技術の医療での展開2018

    • 著者名/発表者名
      中村崇裕
    • 学会等名
      革新的医薬・核酸医薬の開発
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PPR motif as a New DNA/RNA Binding Module for Genome/transcriptome Editing2017

    • 著者名/発表者名
      中村崇裕
    • 学会等名
      AFELiSA
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [産業財産権] PPR蛋白質を利用したDNA結合性タンパク質およびその利用2017

    • 発明者名
      中村崇裕、八木祐介、山根昌之
    • 権利者名
      中村崇裕、八木祐介、山根昌之
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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