| 研究課題/領域番号 |
21K06237
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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44030:植物分子および生理科学関連
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| 研究機関 | 近畿大学 |
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研究代表者 |
大和 勝幸 近畿大学, 生物理工学部, 教授 (50293915)
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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 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 精子走化性 / ゼニゴケ / カルシウム / イオンチャネル / 輸送体 / コケ植物 / 精子 / 走化性 / 鞭毛 / カルシウムイオン / チャネル / ポンプ / 精子誘引 / Ca2+ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
精子は、卵あるいはその近傍の細胞が放出する精子誘引物質の濃度勾配を頼りに卵に到達する。この精子走化性のしくみを理解するため、これまで動物を用いた研究が進められてきた。しかし、精子走化性の分子レベルでの詳細な研究は一部のモデル生物に限られている。そのため、精子走化性に対する我々の理解は生物種間の共通性・多様性という観点からは限定的である。
本研究ではコケ植物ゼニゴケを精子走化性研究の新たな実験プラットフォームとして活用し、精子Ca2+チャネルおよびトランスポーターに着目して精子走化性の分子基盤の理解を深めることを目的とする。
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| 研究成果の概要 |
本研究ではゼニゴケの電位依存性カルシウムイオンチャネルのホモログMpVICSPER1、カルシウムイオンポンプのホモログMpPMCAおよびEF-Handを有するMpCAPS（構造上の特徴からMpCAFAと改称）について解析した。MpVICSPER1については発現コンストラクトの作成が大幅に遅れ、現在も解析中である。MpPMCAおよびMpCAFAについては、いずれも精子の正常な遊泳に必要とされるものの、精子走化性および受精には必須ではないことが明らかとなった。なお、蛍光タンパク質で可視化すると、MpCAFAは2本の鞭毛両方に検出されたが、MpPMCAは1本のみに局在していた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
シダにおける精子走化性が報告されて以来、動物を中心とする生物種を用いて精子誘引物質、精子誘引物質受容体を含むシグナル伝達因子などが同定されてきた。ここに、ゼニゴケがモデルとして加わることで、これまでの実験系では到達できなかった、精子走化性のしくみ一般の理解に貢献すると期待される。なお、被子植物では、運動能をもたない精細胞は花粉管によって卵近傍に運ばれる。この時、卵に隣接する助細胞が花粉管を誘引する。この花粉管ガイダンスは被子植物が独自に進化させたしくみであるが、ゼニゴケにおける精子走化性システムを明らかにすることで、その進化を理解するための手がかりが得られる可能性がある。
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