| 研究課題/領域番号 |
19K15411
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分28040:ナノバイオサイエンス関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
宮本 昂明 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 特別研究員 (20804040)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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 | 植物オルガネラ改変 / 膜透過ペプチド / 双性イオン型ペプチド / エンドソーム不安定化ペプチド / ペプチド提示型ミセル / 遺伝子導入 / エンドソーム脱出ミセル / 双性型イオン液体 / 植物オルガネラ / 細胞壁 / エンドソーム脱出ナノミセル / 遺伝子送達ペプチド / エンドソーム脱出 / 二重修飾ミセル / 植物 / ナノミセル / 細胞膜透過ペプチド / ミトコンドリア移行ペプチド |
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| 研究開始時の研究の概要 |
植物による物質生産は，二酸化炭素を原料とした有用物質の生産を可能とするが，生産性の低さが課題となる。植物の物質生産能力は，有用遺伝子の導入により植物オルガネラのゲノムを改変することで改善できる。しかし，細胞のエネルギー生産を担うミトコンドリアには，高効率な遺伝子導入法がなく，これが植物の物質生産を実用化するうえで大きな障壁となっている。本研究では，細胞膜透過およびミトコンドリア移行ペプチドを修飾したナノミセルを開発し，植物ミトコンドリアへの高効率な遺伝子導入を目指す。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、植物細胞が持つ細胞壁や細胞膜、エンドソーム膜などの複数のバリアを克服し得る種々の機能性ペプチドと、核酸を所望のオルガネラへ運搬するペプチド提示型ミセルを開発した。本研究で開発した機能性ペプチドとミセルを組合わせることにより、ミトコンドリアを含む植物オルガネラを標的として、従来よりも高効率な遺伝子導入が可能となった。本研究成果は、オルガネラ改変植物の作出に貢献すると期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果は、植物オルガネラへの高効率な遺伝子導入を通じて、食糧・環境・エネルギーの諸問題解決の鍵となるオルガネラ改変植物の作出に貢献すると期待される。また本研究で見出された植物細胞の各種バリアを克服し得る機能性ペプチドは、遺伝子導入のみならず、広範な植物バイオテクノロジーに利用できる可能性があるため、今後の発展によって、植物を対象とする基礎・応用研究への波及効果が見込まれる。
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