| 研究課題/領域番号 |
22K15138
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
山田 萌恵 名古屋大学, 理学研究科, 助教 (80848391)
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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 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022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 | ヒメツリガネゴケ / 分子モーター / 細胞質分裂 / 細胞分裂面 / 細胞分裂 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細胞分裂で生じた娘細胞同士の位置関係が永続的に維持される植物では、細胞分裂面の制御は器官の形を決める上で決定的な意味を持つ。植物の細胞分裂においてはPPBと呼ばれる細胞表層の微小管束構造が分裂面制御において中心的な役割を担うと考えられて来たが、近年シロイヌナズナの変異体解析からPPBに依存しない分裂面制御機構の存在が示唆された。。本研究では、PPB非依存的な細胞分裂をするヒメツリガネゴケを用いて網羅的に細胞分裂面制御因子を解析することで、植物が細胞分裂面を決定づける普遍的な分子機構の解明に挑む。
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| 研究実績の概要 |
細胞分裂で生じた娘細胞同士の位置関係が永続的に維持される植物では、細胞分裂面の制御は器官の形を決める上で決定的な意味を持つ。植物の細胞分裂においてはPPBと呼ばれる細胞表層の微小管束構造が分裂面制御において中心的な役割を担うと考えられて来た。一方、ヒメツリガネゴケの原糸体にはPPBが存在せず、分裂面決定の仕組みもあまりよく分かっていない。近年、シロイヌナズナの変異体解析からPPBに依存しない分裂面制御機構の存在が示唆された。このことはPPB非依存的な機構が植物の分裂面決定機構としてより根源的なものである可能性を示唆する。本研究では、細胞生物学的解析に秀でたヒメツリガネゴケとCRISPRによるゲノム編集技術を組み合わせ、網羅的に細胞分裂面制御因子を解析することで、植物が細胞分裂面を決定づける普遍的な分子機構の解明に挑む。
ゲノム編集技術による遺伝子破壊操作によって細胞分裂面制御に関わる候補因子の多重遺伝子破壊株を複数樹立した。興味深いことに、中には著しい細胞板形成不全を示す変異体もあった。細胞板形成不全を示した変異体は植物特異的な分子モーター遺伝子の欠損株であり、詳細な細胞生物学的解析から細胞板成分輸送の異常が細胞板形成不全の原因であることを突き止めた。さらに、細胞壁の電子顕微鏡観察やヒメツリガネゴケ初期茎葉体のライブ観察により、細胞板形成遅延が植物の形態形成にも影響し得ることを見出した。これらの成果は論文としてまとめられ、現在投稿中である。
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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
細胞板形成において必須の役割を果たす分子モーターを同定し、関連したデータを論文としてまとめて投稿できたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
投稿中の論文のリバイス実験を進める。
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