| 研究課題/領域番号 |
19J12288
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分44020:発生生物学関連
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
高橋 太郎 千葉大学, 園芸学研究科, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-25 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2020年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 重複受精 / 受精因子 / 精細胞 / 卵細胞 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
私たちの身の回りにある植物の多くは、「重複受精」という独自の受精メカニズムを有している。重複受精においては、雌側の配偶子である卵細胞および中央細胞が、それぞれ雄側の配偶子である精細胞１つずつと融合する。この１対１の融合は配偶子膜に局在する受精因子の相互作用により制御されているが、分子的メカニズムについてはほとんど知られていない。本研究では、これまでに同定された受精因子を軸として重複受精を成功に導く配偶子膜間の相互作用を明らかにし、重複受精制御メカニズム全容解明の一端を担う。
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| 研究実績の概要 |
被子植物の重複受精は、雌雄配偶子膜上に存在する受精因子の相互作用により緻密に制御されている。本年度はこの相互作用の実態を明らかにすべく、配偶子膜融合に必須な精細胞膜特異的タンパク質・GCS1について2つの研究を進めた。
1つ目はGCS1の局在に関する研究である。GCS1は、卵細胞から分泌されるペプチド・EC1の存在下で細胞質内膜系から原形質膜へ局在を変化させることが示唆されている。本研究ではこの現象をin vivoで評価するため、GCS1が原形質膜に局在するときにだけGFP蛍光を生じる解析系を構築した。今後解析系に用いるシロイヌナズナ形質転換系統のホモラインを固定し蛍光観察を行うことによって、GCS1の精細胞内局在変化の解析が可能となる。
2つ目の研究は、GCS1のカウンターパートとなる卵細胞由来受精因子の探索である。昨年度の成果として、本来の膜貫通型から分泌型へと改変したGCS1を人工的に卵細胞で発現させたときに種子稔性が低下したことから、改変型GCS1と未知の卵細胞膜上のカウンターパートが結合したことが示唆されていた。そこで本年度は、改変型GCS1を発現するシロイヌナズナ雌ずいを材料としてGCS1と結合したタンパク質の精製を行った。続くプロテオーム解析により同定されたタンパク質の中から推定膜貫通領域などを基に受精因子候補を複数選定し、各々の遺伝子のノックアウト体をCRISPR/Cas9によるゲノム編集によって作出した。現在、ゲノム編集に由来する種子稔性低下の有無を調査中であり、初となる雌性配偶子膜局在型受精因子の同定に向けた研究への展開が期待される。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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