| 研究課題/領域番号 |
21J12451
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分43060:システムゲノム科学関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
佐伯 望 岡山大学, 環境生命科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 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 |
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | 過剰発現 / 出芽酵母 / ストレス耐性 / ストレス適応 / 適応 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
遺伝子の多コピー化は生物の適応度に影響を与えることが知られているが、なぜ多コピー化が細胞の適応度に影響するのか、どのような遺伝子の多コピー化が適応を引き起こすのかについてはほとんど分かっていない。本研究では、塩・高温などの10ストレス環境を対象として、独自に開発した実験系を用いて出芽酵母の約6000遺伝子から多コピー化が適応的に機能する遺伝子を体系的に探索することで、それらの問いを明らかにすることを目指す。
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| 研究実績の概要 |
細胞は、遺伝子情報を基にタンパク質が発現することで機能している。これらのタンパク質の発現量は高度に制御されていることが知られている。しかし、時には通常よりも多いタンパク質の発現が細胞に適応的効果をもたらすことも知られているが、どの遺伝子の過剰発現がどのような状況下で細胞に適応的効果をもたらすかについてはよく分かっていない。本研究では、出芽酵母の約6,000遺伝子から過剰発現が適応的に機能する遺伝子を体系的に取得する手法「過剰発現プロファイリング」を開発した。
過剰発現プロファイリングを用いて、高塩や高温、酸化ストレスなどのストレス環境下で適応的な遺伝子を体系的に取得した結果、過剰発現が適応的効果をもたらす遺伝子は、特定の遺伝的背景や環境下で細胞の適切な増殖にとって不足しているものを補っていることが明らかになった。例えば、塩ストレス下では、カルシウムのホメオスタシスに関連する遺伝子を過剰発現が適応的効果をもたらす遺伝子として取得した。これは塩ストレス下でのカルシウム不足に対応していることが示唆される。また、酸化ストレス下での銅イオンや高温ストレス下でのUrm1パスウェイなど、過剰発現プロファイリングから各ストレス状況で細胞が要求する要素が明らかになった。このことから、過剰発現プロファイリングを用いることにより、細胞がより早く増殖するために必要な要素を明らかにすることができるということが分かった。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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