| 研究課題/領域番号 |
22K21352
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際先導研究)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
東山 哲也 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (00313205)
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| 研究分担者 |
土松 隆志 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (60740107)
岩田 洋佳 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (00355489)
河内 孝之 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (40202056)
那須田 周平 京都大学, 農学研究科, 教授 (10273492)
工藤 洋 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (10291569)
植田 美那子 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (20598726)
大林 武 東北大学, 情報科学研究科, 教授 (50397048)
榊原 恵子 立教大学, 理学部, 教授 (90590000)
佐藤 良勝 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任准教授 (30414014)
久永 哲也 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (20748355)
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| 研究期間 (年度) |
2022-12-20 – 2029-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
689,000千円 (直接経費: 530,000千円、間接経費: 159,000千円)
2028年度: 105,300千円 (直接経費: 81,000千円、間接経費: 24,300千円)
2027年度: 105,300千円 (直接経費: 81,000千円、間接経費: 24,300千円)
2026年度: 105,300千円 (直接経費: 81,000千円、間接経費: 24,300千円)
2025年度: 105,300千円 (直接経費: 81,000千円、間接経費: 24,300千円)
2024年度: 105,300千円 (直接経費: 81,000千円、間接経費: 24,300千円)
2023年度: 71,500千円 (直接経費: 55,000千円、間接経費: 16,500千円)
2022年度: 91,000千円 (直接経費: 70,000千円、間接経費: 21,000千円)
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| キーワード | 植物生殖 / 鍵分子ネットワーク / 分子科学 / 大規模データ科学 / 国際的次世代若手リーダー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
進化・適応・育種の観点から、植物生殖の鍵分子ネットワークを構成する重要な鍵分子とその機能は何か、日欧のトップ研究者を結集して解明する。実験室における鍵分子機能の研究（分子科学）とフィールドにおける植物システムの研究（大規模データ科学）を融合する。多くの知見を発表し、画期的な技術・装置・データベース・数理モデルを創出する。特に、1)環境応答、2)ゲノム柔軟性、3)細胞間コミュニケーション、4)生殖発生を重要課題とする。7つのテクノロジーユニットも設置する。若手育成は、1)ネットワーキング、2)異分野融合、3)挑戦を重視して進め、in-house grant制度により異分野融合及び成長を促す。
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| 研究実績の概要 |
植物生殖は植物の種の存続のみならず、穀物生産を介して人類の生存も支えている。近年、植物生殖の鍵となる生理活性分子や転写調節因子などの分子同定が進んでいる。しかし、これらの鍵分子群が、野外の植物の生殖、育種、進化においていかに重要であるのか、明らかではない。鍵分子群がどのような作動原理で分子ネットワークをつくり（鍵分子ネットワークと呼ぶ）、環境の変化、育種、進化においてどのような役割を果たしているのか、解明が期待される。本研究では、最先端の分子科学と大規模データ科学を両輪に、本分野を先導する日欧の研究者を結集する。学生およびポスドクが独立テーマにより本研究を推進することで、鍵分子ネットワークの解明および優れた国際的若手PIの育成の両者を達成する。本年度も、順調に学生・ポスドクの派遣を重ねた。半年や1年を超えてヨーロッパに滞在して帰国し始めた学生・ポスドク、1か月～3か月の滞在で集中して共同研究を遂行してきた学生・ポスドク・若手教員、短期間の滞在で年単位の留学計画をまとめてきた大学院生など、計画通りに様々な派遣が実現した。それらの情報は、国内で第9回および第10回のKEPLRセミナーを開催して集うことで、学生・ポスドクを含めたメンバー間で速やかに共有し、さらなる派遣へと繋がっている。また、オーストラリアや日本で、メンバー達が中心的に関わる国際会議をもつなど、国際会議の機会に併せてメンバー間の交流を活発に重ねることができた。国内外のPIも活発に日欧を往復している。チューリッヒの拠点としてKEPLRハウス（シェアハウスの1部屋をプロジェクトで借り上げ）を設置することができた。日本に助教ポストを得たスタートアップ第一号が誕生し、海外PIも増えるなど、プロジェクト自体の成長も見られた。こうした取り組みに伴い、植物生殖の鍵分子ネットワークに関する国際共同研究が順調に進展している。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
1: 当初の計画以上に進展している
理由
国内外でネットワークが広がりを見せ、これに伴い派遣も進展している。年単位での学生の留学もある。さらに次年度に向けて、本プロジェクトの代表が中心となり、本分野と学術変革研究「挑戦的両性花原理」の分野を共同でカバーする形で、日本でのCSHAミーティングを準備している。17か国から約140名を集め、世界的なビジビリティーを高めるとともに、本プロジェクトの成果を発信する特集号にまとめ上げる。翌2026年には第2回となるヨーロッパでのシンポジウムを、主要連携機関のあるウイーンで開催する計画も進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究では、植物生殖において鍵分子ネットワークを構成する重要な鍵分子とその機能は何かを、進化、適応、育種の観点から問う。実験室における植物生殖の鍵分子機能の研究（分子科学）とフィールドにおける植物システムの研究（大規模データ科学）を融合する。多くの知見を発表し、画期的な技術・装置・データベース・数理モデルを創出する。
環境応答グループでは、季節の感知による花成や環境適応など、野外での定点観測に優れた植物ならではのアプローチで、興味深い現象の鍵分子群の同定および数理モデルの導出を達成する。ゲノム柔軟性グループでは、植物の大きな特徴の一つである、核相や生殖系列の柔軟性、クロマチン制御について、植物科学が得意とする遺伝学も駆使して鍵分子ネットワークを解明する。細胞間コミュニケーショングループは、複雑な雌しべ組織で起こる多段階の細胞間コミュニケーションによる受精・遺伝、その劇的な分子進化を解明し、その自在なデザイン・改変により理解を証明する。生殖発生グループでは、受精卵からの初期胚発生やゲノムインプリンティングを中心として、父母のゲノムを合わせた1細胞から組織や個体が発生する仕組みの鍵分子ネットワークを解明する。全てのグループで、国際共同研究が進んでおり、その一部が発表されている。長期の学生・ポスドクの派遣を重ねており、次年度も引き続き取り組みを継続する。
若手育成においては、1)ネットワーキング、2)異分野融合、3)挑戦、の3点を重視する。プロジェクトホームページを通じてメンバーの活動が活発に発信されており、次年度も、引き続き取り組みを継続および強化する。in-house grant制度について検討を重ね、日欧の双方向での渡航支援の形での運用し、派遣・招聘のさらなる活性化を目指すこととした。
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