| 研究課題/領域番号 |
20H00473
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分44:細胞レベルから個体レベルの生物学およびその関連分野
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| 研究機関 | 公益財団法人かずさDNA研究所 |
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研究代表者 |
舛本 寛 公益財団法人かずさDNA研究所, 先端研究開発部, 室長 (70229384)
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| 研究分担者 |
高橋 征司 東北大学, 工学研究科, 准教授 (90343061)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 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 |
45,370千円 (直接経費: 34,900千円、間接経費: 10,470千円)
2022年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
2021年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2020年度: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
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| キーワード | セントロメア / CENP-A / ヘテロクロマチン / ヒト人工染色体 / 植物人工染色体 / 合成生物学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
人工合成したDNAや蛋白質から新たな機能を生み出す合成生物学的手法は、基礎研究のみならず産業界へも強烈なインパクトを与え始めている。本研究代表者らにより開発された合成DNAからなるヒト人工染色体は、染色体分配機能に関わるセントロメアの形成機構の解明や遺伝子導入ベクターとして利用されている。一方、植物では、セントロメア形成の分子機構の解明が遅れている。そこで本研究では、植物セントロメアの形成機構の解明を目的とした研究を進める。さらにこの知見とヒト人工染色体構築技術を駆使して植物人工染色体の開発を目指す計画である。
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| 研究成果の概要 |
合成DNAからなるヒト人工染色体は、染色体分配機能に関わるセントロメアやヘテロクロマチンの形成機構解明、更には遺伝子導入ベクターとして、基礎研究から応用研究までその利用価値は高い。一方、植物ではエピジェネティックな制御がより複雑であり、染色体分配に関わるセントロメアの解析は遅れている。CENP-Aは真核生物セントロメア形成の鍵となるヒストンH3のバリアントである。本研究では植物CENP-Aの集合に関わる因子やヘテロクロマチン形成機構の解明を進めた。これらの知見を利用し、植物細胞へ導入した合成DNA上でセントロメアやヘテロクロマチンを新規形成させ、植物人工染色体の構築を目指して研究を進めた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
染色体分配機能に必須なセントロメアやヘテロクロマチンの集合メカニズムについては、解析の進む酵母やヒト細胞でも未だに不明な点が多く残されている。合成DNAを細胞へ導入することにより作製する人工染色体システムはセントロメアの機能構造を一から「作って調べる」ことができる優れた方法論でもある。更に人工染色体は巨大遺伝子導入ベクターとしても利用価値が高い。本研究では、植物セントロメアの集合機構解明と植物人工染色体の開発を目指して、合成反復DNA上でのセントロメア形成とヘテロクロマチン形成を誘導する研究を進めた。
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