| 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 |
17H05839
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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 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
多喜 正泰 名古屋大学, 物質科学国際研究センター(WPI), 特任准教授 (70378850)
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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 |
15,600千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 3,600千円)
2018年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2017年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
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| キーワード | 花粉管染色 / 細胞壁染色 / 蛍光イメージング / 近赤外蛍光色素 / 耐光性 / 合成化学 / 生体機能利用 / 有機蛍光色素 / 花粉管 / 細胞壁 / 光ケージド化合物 / 近赤外蛍光 |
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| 研究実績の概要 |
(1) 任意の一本の花粉管を選択的に染色する光ケージド赤色発光色素の開発
前年度の研究において，花粉管の染色効率が低いため，十分な蛍光強度が得られないことが問題として見つかった。これを解決するためには，光ケージド蛍光色素の細胞膜透過性を高める分子設計が重要である。そこで本年度は，動物細胞でよく知られている細胞膜透過性ペプチド(CPP)が連結した蛍光色素を用い，花粉管染色能のCPP配列依存性について検討した。CPPを含む培地中で花粉管を発芽させ，4時間培養したあと，蛍光顕微鏡で観察した。その結果，リシンを多く含むCPPは花粉管内部からの強い蛍光シグナルが観察されたのに対し，アルギニンを多く含むCPPの場合は，細胞壁に多く補足されていることがわかった。現在，高い花粉管染色能をもつCPP配列の最適化を行っている。
(2) 植物深部の細胞壁染色を指向した近赤外蛍光性を有する細胞壁染色剤の開発
近赤外蛍光色素PREX 710は712 nmと740 nmにそれぞれ極大吸収波長と極大蛍光波長を有するため，クロロフィル由来の自家蛍光に影響されずに画像を取得することができる。また，ほぼすべての蛍光タンパク質と併用できるため，最大6色までの多重染色ができることを明らかにした。前年度までに，PREX 710にアルギニンのオリゴマー (R8) を連結したものが細胞壁マーカーとして機能することを見出している。細胞壁マーカーとしての有用性を評価するため，花粉管伸長時における動態をライブで追跡した。その結果，花粉管伸長速度が早いときは細胞壁由来の蛍光強度が低下し，伸長が休止しているときは蛍光強度が増大するという反対の相関が得られた。これは，花粉管伸長におけるペクチンの量やカルシウム濃度に依存しているものと考えられ，詳細な解析を進めている。
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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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