| 研究課題/領域番号 |
22K05560
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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38060:応用分子細胞生物学関連
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
宗正 晋太郎 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (20641442)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 気孔 / 孔辺細胞 / カルシウム / イオンチャネル / 環境ストレス応答 / カルシウムイオン / シグナル伝達 / 環境応答 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
植物の葉の表皮に存在する気孔は、光合成に必要な二酸化炭素の取り込みや蒸散による水分放出を調節する重要な場所であり、植物は気孔の開度を厳密に制御することで周囲の環境変化に適応している。気孔閉口を制御する孔辺細胞シグナル伝達において、カルシウムイオンがセカンドメッセンジャーとして機能することが古くから知られているが、カルシウムイオンによる気孔閉口シグナル伝達の調節機構の詳細は不明である。本研究では申請者がこれまでの研究で同定した気孔閉口シグナル伝達にかかわる新規候補因子の機能解析を行うことで、カルシウムイオンによる気孔開閉運動の調節機構の全容解明を試みる。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、気孔開度を制御する孔辺細胞シグナル伝達においてカルシウムイオンの輸送と感知に関与すると考えられる新規カルシウムイオンチャネル・細胞質カルシウムイオンセンサー候補因子の機能解析を進めている。CRISPR/Cas9システムを用いて昨年度獲得した様々な多重遺伝子破壊シロイヌナズナ変異体の気孔表現型解析から、気孔開閉運動の制御において中心的な役割を果たすことが予想される遺伝子をさらに絞り込むことができた。
アブシシン酸（ABA）を含む、様々な気孔閉鎖刺激を用いた実験の結果、絞り込んだキナーゼAやイオンチャネル候補因子の関与するシグナル伝達経路の詳細な情報を取得することができた。さらにこれまで検出することのできなかったイオンチャネル候補因子のイオン輸送活性を評価可能な実験系を構築することができた。また興味深いことに、孔辺細胞に発現するイオンチャネルが塩ストレス条件下での根の生長制御に関与するというデータを取得したため、現在論文投稿の準備中である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
電気生理学実験の結果、様々な孔辺細胞カルシウムイオン輸送体候補因子のイオン輸送活性を検出することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
イオン輸送活性を検出することができた孔辺細胞カルシウムイオン輸送体候補因子の詳細な機能解析をin vitro、in vivoの両方から進めていく。
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