| 研究領域 | 植物新種誕生の原理―生殖過程の鍵と鍵穴の分子実態解明を通じて― |
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| 研究課題/領域番号 |
17H05837
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 新潟大学 |
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研究代表者 |
西川 周一 新潟大学, 自然科学系, 教授 (10252222)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2018年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
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| キーワード | 核膜融合 / 核膜タンパク質 / タンパク質構造解析 / ライブイメージング解析 / ケミカルバイオロジー / 雌性配偶体 / 重複受精 / イメージング / タンパク質 |
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| 研究実績の概要 |
被子植物の有性生殖で観察される核融合過程では、核膜同士が融合することが必須である。本研究は、有性生殖過程の核膜融合で中心的な役割をはたす膜タンパク質であるGex1に着目した解析によって、シロイヌナズナ有性生殖過程の核膜融合の分子機構と、その初期発生における意義を明らかにすることを目的とする。
本年度は、GFP融合タンパク質を用いた解析によって、Gex1が雌性配偶体では中央細胞と卵細胞に特異的に発現する核膜タンパク質であることを明らかにした。また、ライブイメージング解析によって、Gex1は中央細胞では極核の接近の時期に、卵細胞では極核の接触後に出現すること、Gex1は最初核膜全体に分布しているが、極核の融合過程で核膜上にドット様に局在することが示された。また、Brassica rapaとイネのGex1ホモログを用いた解析によって、Gex1機能に種特異性が存在することが示唆された。
Gex1は内腔側に大きなドメインを有しており、ここが核膜融合で「鍵」として機能していると予想される。本研究では内腔側ドメインの中でもホモログ間での保存性の高いシステインリッチドメイン（Gex1-CRD）の構造解析を行った。その結果、Gex1-CRDは二量体を形成していること、二量体の間に疎水性の溝が存在することが示された。
昨年度の研究で、核膜タンパク質であるSUNタンパク質が極核融合で機能することを示唆された。SUNタンパク質は核外膜のKASHタンパク質とLINC複合体を形成するが、これが極核融合に必要であることを示唆する結果を得た。核膜融合機構の解析の新たなアプローチとして、核膜融合を制御する低分子化合物のスクリーニングを東山班（伊丹グループ）との共同研究で開始し、スクリーニング条件を確立するとともに約5,000化合物のスクリーニングを進めている。
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| 現在までの達成度 (段落) |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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