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オルガネラ間サイズネットワーク機構の実験的検証

研究課題

研究課題/領域番号 20H03253
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分44010:細胞生物学関連
研究機関山口大学

研究代表者

原 裕貴  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (80767913)

研究分担者 木村 健二  北海道大学, 遺伝子病制御研究所, 講師 (40644505)
久米 一規  広島大学, 統合生命科学研究科(先), 准教授 (80452613)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2020年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
キーワードオルガネラ / サイズ / 核 / 小胞体 / 線虫 / 分裂酵母 / ツメガエル / オルガネラサイズ制御 / サイズ生物学 / 細胞生物学
研究開始時の研究の概要

分裂酵母と線虫を用いて、細胞レベルの細胞周期と個体組織レベルの分化・発生過程における、複数オルガネラのサイズ変化を定量解析する。これにより、複数オルガネラ間のサイズ比率の変化を理解するとともに、そのサイズ制御の決定因子の解明と当該ネットワークの破綻が細胞機能に与える影響についても解析する。

研究成果の概要

本研究では、核のサイズと細胞内オルガネラである小胞体や細胞内顆粒、および細胞内分子のサイズや量との関係性を検証することを目的とした。さらに、摂動実験を通して、このサイズの関係性を制御する機構についての理解を進めた。
その結果、発生分化の過程や細胞サイズに合わせて変化する核周囲の小胞体のサイズや構造に合わせて、核のサイズ成長速度を変化させる仕組みの存在を示す実験的証拠を得ることに成功した。これら研究成果は3報の研究論文にまとめ論文発表し、加えて一部成果は論文作成中である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

小胞体サイズと核サイズが、発生分化の過程で、相互に関連しながら変化することは古くから指摘されていたが、小胞体のサイズや構造を人工的に操作する本研究の手法を用いることで初めて、核サイズと小胞体構造との関係性を明確に示すことに成功した。また、種横断的な比較研究に発展させることで、この小胞体と核のサイズの相関関係が、特定の生物種だけではなく、真核生物種に保存された特徴であることを示すことが出来た。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Physical forces modulate interphase nuclear size2023

    • 著者名/発表者名
      Hara Yuki
    • 雑誌名

      Current Opinion in Cell Biology

      巻: 85 ページ: 102253-102253

    • DOI

      10.1016/j.ceb.2023.102253

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Yolk platelets impede nuclear expansion in Xenopus embryos2022

    • 著者名/発表者名
      Shimogama Sora、Iwao Yasuhiro、Hara Yuki
    • 雑誌名

      Developmental Biology

      巻: 482 ページ: 101-113

    • DOI

      10.1016/j.ydbio.2021.12.003

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Specificity of nuclear size scaling in frog erythrocytes2022

    • 著者名/発表者名
      Tetsufumi Niide, Saki Asari, Kosuke Kawabata and Yuki Hara
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: - ページ: 857862-857862

    • DOI

      10.3389/fcell.2022.857862

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Yolk platelets impede nuclear expansion in Xenopus embryos2021

    • 著者名/発表者名
      Shimogama Sora、Iwao Yasuhiro、Hara Yuki
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2021.01.13.426473

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] DNA content contributes to nuclear size control in Xenopus laevis2020

    • 著者名/発表者名
      Heijo Hiroko、Shimogama Sora、Nakano Shuichi、Miyata Anna、Iwao Yasuhiro、Hara Yuki
    • 雑誌名

      Molecular Biology of the Cell

      巻: 31 号: 24 ページ: 2703-2717

    • DOI

      10.1091/mbc.e20-02-0113

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] アフリカツメガエル胚発生初期過程におけるRNAの役割2024

    • 著者名/発表者名
      原裕貴
    • 学会等名
      第4回有性生殖研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 細胞質中で細胞核を迅速に構築する条件の探索2023

    • 著者名/発表者名
      原 裕貴
    • 学会等名
      日本生体エネルギー研究会第49回討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Nuclear size scaling with cell size and ploidy2023

    • 著者名/発表者名
      原裕貴
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 倍数性変動時の核サイズスケーリング2023

    • 著者名/発表者名
      原裕貴
    • 学会等名
      倍数性研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 倍数性変動時の核サイズスケーリング2023

    • 著者名/発表者名
      原 裕貴
    • 学会等名
      サイズ生物学ワークショップ2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] アフリカツメガエルにおいてDNAの物理条件が核のサイズ決定に影響を与える2021

    • 著者名/発表者名
      平城 裕子、下釜 空、中野 秀一、宮田 杏奈、岩尾 康宏、原 裕貴
    • 学会等名
      第38回染色体ワークショップ・第19回核ダイナミクス研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [学会発表] Genomic DNA content contributes to the nuclear size scaling2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Heijo, Shuichi Nakano, Sora Shimogama, Yasuhiro Iwao, Yuki Hara
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNA contributes to nuclear size control in Xenopus laevis2020

    • 著者名/発表者名
      Shuichi Nakano, Hiroko Heijo, Sora Shimogama, Yasuhiro Iwao, Yuki Hara
    • 学会等名
      58th Annual Meeting of the Biophysical Society of Japan
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] ユサコ株式会社による海外学術雑誌掲載論文の紹介

    • URL

      https://www.usaco.co.jp/article/detail.html?itemid=1423&dispmid=610&TabModule439=3

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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