| 研究課題/領域番号 |
20K05962
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分38060:応用分子細胞生物学関連
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| 研究機関 | 京都府立大学 |
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研究代表者 |
平野 朋子 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (20724496)
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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 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | FAB1 / 根毛 / 二次細胞壁成分の輸送 / 後期エンドソーム / 表層微小管 / PI(3,5)P2 / KINESIN12 / 表層微小管の重合 / チューブリンのフォールディング / 植物細胞の形態形成 / Prefoldin / 二次細胞壁成分の分泌 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
根毛，花粉管，トライコーム，気孔と表皮細胞など複雑で特殊な形態をもつ植物細胞の形態形成のために必須な三大要素は，細胞骨格である「アクチン」と「表層微小管」の配向，及び「二次細胞壁」の形成である．このうち，「表層微小管の重合」と「二次細胞壁成分の分泌」の両者を同時に制御する分子がホスファチジル3リン酸5キナーゼ，FAB1である．しかし，「FAB1が，どのように表層微小管の重合を助けているか？」そして，「FAB1が形成するエンドソームに積み荷された二次細胞壁成分がどのようなモータータンパク質によって，どのように運ばれているか？」が不明である．本研究では，この問いを明らかにする．
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| 研究成果の概要 |
根毛，花粉管，トライコーム，気孔と表皮細胞など複雑で特殊な形態をもつ植物細胞の形態形成のために必須な三大要素は，細胞骨格である「アクチン」と「表層微小管」の配向，及び「二次細胞壁」の形成である．我々は，「表層微小管の重合」と「二次細胞壁成分の分泌」の両者を同時に制御する分子がホスファチジル3リン酸5キナーゼ，FAB1であることを突き止めた．しかし，「FAB1が，どのように表層微小管の重合を助けているか？」そして，「FAB1が形成するエンドソームに積み荷された二次細胞壁成分がどのように運ばれているか？」が不明であった．本研究により，我々は，二次細胞壁成分の分泌機構を明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
植物の細胞壁のうち，すべての細胞に存在する一次細胞壁は，柔軟性を持ち，細胞が成長する過程で拡大・伸長し，細胞のかたち作りを様々な機構で制御している．これに対し，二次細胞壁は，植物や植物細胞の形を維持したり，硬さや頑強さを与えたりする役割をもつ．したがって，植物の細胞分裂や形態形成において中心的に働く微小管の生成機構や，植物に頑強さを与え，かつ，伸長抑制に働くことで，形態形成を担う二次細胞壁の形成過程・機構を理解することは，真に植物の成長を理解することである．
また，我々が資源としている木質バイオマスの大半が二次細胞壁に由来するため，本研究は，応用的側面にも大きな意義も持つ．
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