| 研究課題/領域番号 |
19K05974
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39010:遺伝育種科学関連
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| 研究機関 | 横浜市立大学 |
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研究代表者 |
小野 明美 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 特任助教 (90732826)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | エピジェネティクス / DNAメチル化 / DNA脱メチル化酵素 / 胚乳発生 / トランスポゾン / イネ胚乳発生 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
植物種子の胚乳は胚を支える組織であり、穀類においては農業形質の価値を決める重要な組織である。種間・倍数体間交雑における生殖隔離の場でもあり、進化的にも大きな役割を果たしている。このような胚乳の多様な役割にはジェネティックな制御に加え、エピジェネティックな制御、特にDNA脱メチル化による遺伝子発現制御が様々な形で関わることが示唆されている。本研究課題は、イネを材料に用いてDNA脱メチル化酵素の基質特異性、相互作用因子を明らかにすることで、胚乳における多様なエピジェネティック制御の仕組みの一端を理解していく。
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| 研究成果の概要 |
イネのもつ６つのDNA脱メチル化酵素の特異性を支える分子機構を解明していくための解析を試みた。その中で、DNA脱メチル化酵素の基質として考えられるイネゲノム中のトランスポゾンの発現が、胚乳発生に伴ってダイナミックかつユニークな変動を示すことを明らかにした。それぞれの酵素の変異体では、その変動に相違があることが示唆された。またDNA脱メチル化酵素と相互作用する因子を生化学等の方法により明らかにしていくために、tag付きDNA脱メチル化酵素を発現したイネを作出し解析に着手した。得られた成果の一部は、論文投稿、学会発表により報告した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
胚乳は胚の生育を支える栄養を供給するとともに、穀類においては農業形質を決める重要な組織である。また種間・倍数体間交雑における生殖隔離の場でもあり、進化的な役割も大きい。このような胚乳の多様な役割の背景には、エピジェネティックな制御が不可欠であるがその分子機構の理解は限られている。分子機構の解明に直接関わる成果とともに、エピジェネティック修飾をはじめとする胚乳発生に伴う様々な情報の蓄積、ゲノムワイドシーケンスや生化学実験等における方法論の確立・改良、変異体やタグ付きタンパク発現イネなどの実験材料の拡充といった成果も含めて、胚乳の成り立ちや役割の理解、育種への利用へと貢献することを期待している。
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