| 研究課題/領域番号 |
20H03284
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
小区分44030:植物分子および生理科学関連
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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 |
杉本 慶子 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, チームリーダー (30455349)
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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 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
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| キーワード | 細胞リプログラミング / 器官再生 / 植物ホルモン / ストレス応答 / シロイヌナズナ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
傷害ストレスは細胞リプログラミングを誘導し、器官再生を促進するが、その分子機構は断片的にしか理解されていない。本研究ではストレス応答に関与する転写因子の下流標的遺伝子を同定し、機能を解析することで、傷害ストレスがいかに細胞リプログラミングを誘導するかを解明する。またシロイヌナズナの葉肉プロトプラストからの再生系を用いて、傷害誘導性の転写制御ネットワークが最終分化した細胞からのリプログラミングにも関与するかどうかを検証し、植物細胞の分化転換機構の包括的な理解を進める。
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| 研究成果の概要 |
傷害ストレスは細胞リプログラミングを誘導し、器官再生を促進するが、その分子機構は断片的にしか理解されていない。本研究では傷害応答性の細胞リプログラミングを制御する転写制御機構の解明を進めることを目的とした。まず、組織培養系を用いて細胞リプログラミングに関与する傷害シグナル受容後初期の転写制御ネットワークの一部を明らかにした。また、こうした傷害誘導性の転写ネットワークがSUMO化を介した翻訳後修飾機構によって負に制御されることが分かった。さらに、葉肉プロトプラストの培養系を用いてこれらの制御因子の最終分化細胞からのリプログラミングにも関与することを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
CRISPR-Cas9法等のゲノム編集技術が急速に発展するなかでも、多くの有用植物において形質転換後の再生効率の低さが品質向上技術確立の大きなボトルネックになっている。本研究は細胞リプログラミングの新たな制御機構を明らかにするものであり、再生しにくい植物の再生効率を向上させるための分子組織培養法の確立に貢献することが期待される。また、分化した植物体細胞のリプログラミングを定量的に評価する実験系を始めて立ち上げたことで、分化細胞からのリプログラミングを制御する分子機構を解明することを可能にした点に本研究の学術的意義がある。
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