| 研究課題/領域番号 |
20K06725
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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44040:形態および構造関連
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| 研究機関 | 福井県立大学 |
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研究代表者 |
吉川 伸哉 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 教授 (20405070)
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| 研究分担者 |
根本 理子 岡山大学, 環境生命科学学域, 准教授 (30625926)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 細胞壁 / バイオミネラリゼーション / シリカ重合 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ケイ藻とは異なりシリカの細胞壁が無い状態でも生存・増殖が可能であり任意に細胞壁形成を制御出来るパルマ藻を用いて、シリカの細胞壁形成に関わる遺伝子の欠損株を作出することで、細胞壁形成機構を明らかにする。パルマ藻の増殖には、細胞壁形成が必須ではないことは明白なため、これまでケイ藻を使った研究では得られていない、細胞壁形成に関わる遺伝子を完全に欠損させた株を確立できる可能性は十分に高いと予測される。パルマ藻の遺伝子欠損株を使った解析により、目的遺伝子の細胞レベルにおける機能の解明が可能になり、これまで不明な点が多かったシリカの細胞壁形成の理解に飛躍的な前進をもたらすことが期待される。
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| 研究成果の概要 |
パルマ藻とケイ藻の共通の特徴は、シリカを主成分とする細胞壁を持つことである。これまでのケイ藻を用いた研究で、シリカと共に細胞壁を構成するタンパク質は複数発見されているが、ケイ藻では、細胞壁を持たない細胞を人為的に作ることが困難であるため、それらのタンパク質の細胞壁形成時における細胞内での役割は十分に解明されていない。本研究では、ケイ藻とは異なり任意に細胞壁合成を制御することが可能なパルマ藻を用いて、シリカの細胞壁の形成機構を明らかにするため、細胞壁欠損株スクリーニング・トランスクリプトーム解析 (RNA-seq解析)・生化学的解析・ゲノム解析により細胞壁形成に関わる遺伝子を同定する。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ケイ藻は海洋で最も繁栄している一次生産者であり、推定10万種以上と多様性に富んでいる。パルマ藻とケイ藻において最も特徴的な共通の性質はシリカの細胞壁を持つことである。シリカの細胞壁の形状は種間で異なること、捕食・ウイルス感染・紫外線の防御、沈降速度の制御など多様な機能を持つことが知られている。そのため“ケイ素の取込み”“シリカの重合”“細胞壁の放出と隣接している細胞壁との結合”から成るシリカの細胞壁の形成機構の解明は、ケイ藻の形態形成や進化・繁栄を理解する上で重要である。
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