| 研究課題/領域番号 |
21H02126
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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38040:生物有機化学関連
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
中嶋 正敏 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (50237278)
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| 研究分担者 |
岡田 和馬 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 果樹茶業研究部門, 上級研究員 (10547722)
岡田 憲典 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (20312241)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2022年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2021年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
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| キーワード | カラムナー樹形 / レトロポゾン / ジベレリン / 異所発現 / ジオキシゲナーゼ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
リンゴには枝が横に拡がらず、柱状（カラムナー性）を呈する突然変異種が知られる。申請者らはこの樹形発現をもたらす原因遺伝子（DOX-Co）を特定し、遺伝子産物が植物の草丈を制御するホルモン・ジベレリンの活性化妨害作用を持つことを見出した。一般的なジベレリン代謝酵素群とは系統樹上で隔たりがあることから、本来は別機能を持つと考えられる。その機能を解明したい。他方、カラムナー品種では原因遺伝子の異所発現がレトロポゾンの挿入に起因しており、その発現制御機構を解明したい。
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| 研究成果の概要 |
DOX-Co本来機能の解明では、特異的阻害化合物の取得を実施した。発現系を検討して酵素の増収を図り、化合物選抜用にGC-MSを効率化した。既知ジベレリン関連酵素を阻害しない特異的阻害化合物を選抜した。加えて、リンゴ以外の同機能酵素を検出し、当該遺伝子の発現様式の情報も得た。DOX-Co遺伝子異所発現制御機構の解明では、実施済みRNAseqデータを参照し、既存DNAコンティグ配列を対象とするタンパク質コード領域の探索を行った。遺伝子アノテーションを実施して、転写因子を含むDEG遺伝子リストを作成した。加えて、シス配列がレトロポゾンLTRに存在するか検証するためのレポーターアッセイ系を整備した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
側枝が短く棒状の樹形を呈するカラムナー性形質は、農産現場において剪定や収穫を容易にすることからリンゴ以外の果樹への導入が望まれる。本研究で得た化合物の使用でDOX-Coの機能解明に至れば、形質導入果樹の食としての安全性担保に一役買うことは間違いない。加えて、適度なDOX-Coの機能抑制に化合物を用いれば、緩やかなカラムナー性の提示に伴い果実の日照改善にも繋がると期待される。当該遺伝子の異所発現機構は形質導入に必要不可欠な情報であることから、両者が揃って解明されることに大きな意義があるものと考えられる。学術的意義としては、酵素ファミリーに属する分子種の内在性基質特定の方法論を構築するものである。
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