| 研究課題/領域番号 |
20J01129
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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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 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
吉成 晃 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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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 |
1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
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| キーワード | 細胞極性 / シロイヌナズナ / BOR1 / 化学遺伝学 / 受容体 / ケミカルジェネティクス / 化合物スクリーニング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
植物細胞において、「内側/外側の細胞極性」を決定する根本的な要素は全く分かっていない。本研究では、合成小分子および環状ペプチドライブラリーを用いたケミカルジェネティクスおよび分泌性ペプチド遺伝子の異所発現系によって「内側/外側の細胞極性」を決定するモルフォゲンと下流の遺伝子群を一挙に同定する。
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| 研究実績の概要 |
本研究は、植物細胞がもつ「内側」と「外側」の細胞極性形成機構を明らかにするため、化学遺伝学的手法によって細胞極性の形成に必須な遺伝子の同定と機能解析をすることを目的としたものである。細胞の内側（中心柱側）に極性局在する膜タンパク質・BOR1-GFPをマーカーとし、約2万種類の化合物の中からBOR1-GFPの極性局在性を阻害する化合物を探索し、これまでにPolarin1、Polarin2と名付けた2種類の化合物を獲得している。Polarin1は、プロトノフォア活性を示し、細胞質酸性化を引き起こすことでエンドサイトーシスを阻害し、BOR1-GFPの極性局在を阻害することが分かった。一方、Polarin2は、BOR1-GFPのユビキチン化を促進することでBOR1-GFPの極性局在を阻害することが分かった。これらの化合物は、それぞれ膜交通やBOR1動態に作用するものであり、細胞極性の形成を阻害する化合物は未だ単離されていない。本研究課題終了後も、化合物スクリーニングを継続し、細胞極性阻害化合物の同定と作用機構の解明を推進する予定である。
一方、内側/外側の細胞極性機構を調べるための有用なモデルとして、新たにDUAL POLAR KINASE (DPK)タンパク質を同定した。DPKは、表皮および皮層において外側（土壌側）に極性局在する一方、内皮においては内側（中心柱側）に極性局在することが分かった。将来、この細胞層特異的な極性局在様式の変化（極性スイッチ）の分子機構を明らかにすることで細胞極性制御機構に迫れるのではないかと考えている。
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| 現在までの達成度 (段落) |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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