| 研究課題/領域番号 |
20K15836
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分44040:形態および構造関連
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| 研究機関 | 山形大学 (2021-2022)
東京大学 (2020) |
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研究代表者 |
澁田 未央 (笠松未央) 山形大学, 理学部, 助教 (30849790)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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 | イメージング / 熱ストレス / 翻訳後修飾 / RNAポリメラーゼII / 核構造 / クロマチンダイナミクス / 転写制御 / シロイヌナズナ / ライブイメージング / 画像解析 / ストレス応答 / エピジェネティック修飾 / 核 / 熱記憶 / RNAポリメラーゼ II / 核内構造 / 高温応答 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
植物は過去の高温ストレスを記憶し、次回ストレスに晒された際により効率的に応答することができる。「記憶」の構築には、エピジェネティック修飾制御が重要な役割を持つことが明らかにされたが、その過程における遺伝子配置ダイナミクスについての核内形態および構造学的な研究は技術的な問題から未だ不十分である。本研究では蛍光イメージングを主な解析手法とし、翻訳後修飾のライブイメージングツールやシングルコピー遺伝子の可視化法を取り入れることで核内転写活性環境フレームワークの構築メカニズムの解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
植物は一度高温ストレスを感じるとそれを記憶し、次に同様のストレスを感じた際により効率的に対処することができる。高温ストレスにおけるクロマチン動態の構造学的な研究は技術的な問題から不十分であった。本研究ではシロイヌナズナに翻訳後修飾のライブイメージング手法を導入し、転写制御メカニズムの解明に取り組んだ。転写活性状態を示すRNA ポリメラーゼ II (PolII)のリン酸化修飾の観察手法を確立し、その成果を論文発表した。NGS解析から高温ストレス時の素早い転写応答にはPolII修飾制御が関与することが示唆された。今後はPolII制御因子を研究対象に、転写活性領域の核内分布変化を中心に解析を進める。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で構築した転写活性レベルイメージングシステムは植物にとどまらず様々な真核生物に応用可能であり、ストレス応答、発生・再生といった生命現象の研究や翻訳後修飾ダイナミクスに着目した創薬開発の促進に貢献できると考えられる。また転写活性領域制御への関与が示唆されたRNAポリメラーゼII-C末端領域修飾による転写制御と、知見の豊富な転写因子による転写制御とのクロストークの解析を進めることで、多層的で緻密な転写制御機構の解明が期待できる。
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