| 研究課題/領域番号 |
23K23907
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| 補助金の研究課題番号 |
22H02644 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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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 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
五島 剛太 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (20447840)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2026-03-31
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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 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2025年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2024年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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| キーワード | 細胞分裂 / ヒメツリガネゴケ / 微小管 / 細胞分裂面 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
多細胞生物では、細胞分裂後に生じる２つの娘細胞が同一あるいは異なる性質を持つことが共に大切である。娘細胞の性質の違いには、細胞分裂面がどこにできるかが一つの鍵となる。本研究では、動物とは異なり細胞壁を持つ生物における細胞分裂面決定の分子機構を探究する。コケ植物で展開してきた独自の研究を発展させること、得られた知見の一部について他生物種での保存性を検証することで、広く保存された新機構提唱を目指す。
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| 研究実績の概要 |
多細胞生物では、細胞分裂後に生じる２つの娘細胞が同一あるいは異なる性質を持つことが共に大切である。娘細胞の性質の違いには、細胞分裂面がどこにできるかが一つの鍵となる。本研究では、動物とは異なり細胞壁を持つ生物における細胞分裂面決定の分子機構を探究する。
前年度までにヒメツリガネゴケにおいて紡錘体の位置決め機構の一端を明らかにした。細胞核の配置は分裂面の決定の重要な要素であるため、核の配置に関わるヒメツリガネゴケのキネシンを特定した（Yoshida et al. 2023a）。加えて、核膜タンパク質SUN2に着目し、SUN2の変異により分裂面の方向が定まらないことを見出した。タイムラプス観察の結果、SUN2がないと分裂期核膜崩壊直前に核膜周辺に現れる微小管形成中心（MTOC）の配置が異常であることを突き止めた。その結果、変異体では核膜崩壊後、染色体を中央に並べた中期紡錘体の形成に遅れが生じた（Yoshida et al. 2023b）。
一方、ヒメツリガネゴケがコードする別のSUNファミリータンパク質の機能は未だ不明であったため、その解析を進め、SUN3について予想外のデータが得られた。SUN2とは異なり、遺伝子破壊を試みたが破壊株は取得できず、ヒメツリガネゴケの生育に必須の遺伝子であることが示唆された。そこで、誘導的RNAi法でSUN3をノックダウンしたところ、劇的な染色体整列・分配異常や細胞質分裂異常が認められた。これは動原体タンパク質のノックダウンで現れるような強い表現型だったが、本当にSUN3のノックダウンに起因していることを、レスキュー実験で確かめた。ヒメツリガネゴケでは分裂期直前に動原体タンパク質の一部が核膜に局在することが知られているため、動原体タンパク質とSUNとの相互作用の可能性が出てきた。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
当初予定していたテーマについて、論文発表や期待通りの進展があったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
陸上植物の細胞質分裂の重要イベントであり、当初より研究を計画していた、細胞板のガイダンス機構について、実験材料の準備が整いつつあるので、次年度に精力的に進めたい。また、ヒメツリガネゴケの結果が他の細胞壁をもつ生物にも適応できるかを調べることも目標としていたが、ゲノム情報が得られた大型緑藻や場合によっては真菌類での比較解析も試みたい。
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