| 研究課題/領域番号 |
21H02509
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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44030:植物分子および生理科学関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
平山 隆志 岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (10228819)
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| 研究分担者 |
馬 建鋒 岡山大学, 資源植物科学研究所, 教授 (80260389)
横正 健剛 岡山大学, 資源植物科学研究所, 准教授 (50790622)
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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 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2022年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2021年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
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| キーワード | 鉄欠乏応答 / 短鎖ペプチド / シロイヌナズナ / 網羅的遺伝子発現解析 / シダ植物 / FEP1/IMA3 / 維管束組織 / シダ / ミトコンドリア / 鉄恒常性 / 遺伝学的解析 / 網羅的転写物解析 / alphascreen / FEP1 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
植物は生育に必須の鉄を必要に応じて土壌から吸収し、過不足なく植物の各器官に配分することで鉄の恒常性維持を図っているが、鉄欠乏応答機構の全容は未解明である。我々は最近、個体レベルの鉄欠乏応答に関与すると考えられる短鎖ペプチド、FEP1を見出した。fep1機能欠損変異株では、根の鉄含有量は不変であるにもかかわらず、葉では鉄欠乏状態を呈しており、個体レベルの鉄恒常性が維持されていないことが示されている。本課題研究では、この分子機能未知のFEP1を研究の起点として植物の鉄欠乏応答機構の全容解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
植物は土壌から生物にとって必須の鉄を効率よく吸収できるが、ヒトを含め多くの生物は生存維持に必要な鉄を植物に依存している。植物の鉄ホメオスタシスは多くの研究により、鉄輸送担体やその遺伝子発現を担う転写因子などが同定され理解が進んだが、組織間の鉄輸送や情報交換については未だ不明な点が多い。本課題研究では、独自に発見した短鎖ペプチドFEP1の鉄欠乏応答における機能の解明を目的に、その機能欠損変異株、異所発現形質転換体、維管束植物祖先であるシダ植物でのFEP1様遺伝子の解析を通して、FEP1は維管束組織で重要な役割を持つこと、細胞間を移動して機能する可能性があること、などを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
FEP/IMAペプチドの鉄欠乏応答制御における分子機構の理解は進んだが、組織間鉄輸送における生理機能、さらにその機能における短鎖ペプチドの必然性については、不明な点が多い。本課題研究では、fep1変異の詳細な解析からFEP1が細胞・組織間鉄輸送において重要な役割を持つことを明示した。この知見は、鉄応答機構の理解を推進し、また農作物の鉄吸収の制御を可能にする技術の開発などの応用展開も期待される。また、ミトコンドリアmRNAのpolyA付加制御に関わる因子の変異ags2を同定した。AGS2の研究によりミトコンドリア機能制御に関する多くの知見の獲得が期待される、
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