| 研究領域 | 植物の力学的最適化戦略に基づくサステナブル構造システムの基盤創成 |
|---|
| 研究課題/領域番号 |
19H05372
|
|---|
| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 審査区分 |
複合領域
|
|---|
| 研究機関 | 国立遺伝学研究所 |
|---|
研究代表者 |
小田 祥久 国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 教授 (30583257)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2020-03-31
|
| 研究課題ステータス |
中途終了 (2019年度)
|
| 配分額 *注記 |
9,100千円 (直接経費: 7,000千円、間接経費: 2,100千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
|
|---|
| キーワード | 細胞壁 / 細胞骨格 / 細胞分化 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
植物の体は個々の細胞の力学特性の集積によって支えられている。植物細胞の力学特性は細胞を囲む細胞壁に大きく依存している。細胞が分化する過程で獲得する細胞壁の力学特性の解明は、植物体全体の力学特性の理解に不可欠である。本研究では研究代表者の細胞分化誘導技術を用いて細胞分化に伴う細胞壁の力学特性の変化を精密かつ定量的に解析する。さらに、細胞壁の沈着を制御している表層微小管の配列構造の力学特性を明らかにする。これにより分化細胞の細胞壁および表層微小管の力学特性とその分子基盤を明らかにする。
|
| 研究実績の概要 |
植物の体は個々の細胞の力学特性の集積によって支えられている。植物細胞の力学特性は細胞を囲む細胞壁に大きく依存している。細胞が分化する過程で獲得する細胞壁の力学特性の解明は、植物体全体の力学特性の理解に不可欠である。研究代表者はこれまでに培養細胞を用いて道管、繊維、柔細胞など様々な細胞の分化誘導系を開発し細胞壁の形成機構を明らかにしてきた。本研究では研究代表者の細胞分化誘導技術に、マイクロニードルを用いた力学測定系を取り入れ、細胞分化に伴う細胞壁やその細胞内の制御構造である細胞骨格の力学特性の変化を精密かつ定量的に解析することを計画した。これにより分化細胞の細胞壁および細胞骨格の力学特性とその分子基盤を明らかにし、植物の力学的最適化戦略の実体に迫ることができると期待される。これは植物細胞内外の物理特性を直接的に解析する画期的な手法を実現し、植物の物理研究を飛躍的に発展させるブレイクスルーにもなる価値の高い試みである。この試みを実現するために、まず植物細胞のライブイメージングに実績のあるスピニングディスク倒立型共焦点レーザー顕微鏡にマイクロマニピュレータおよび防振装置を独自に設計し実装した。さらに植物細胞の力学解析に適したマイクロニードルの形状を検討し簡便なキャリブレーションの手法も開発した。これらの技術を用いて培養細胞の細胞壁の力学特性を測定する顕微操作にも成功した。このように、本研究では植物細胞の細胞壁の力学特性の解析をするための技術開発の一部を成功させた。
|
| 現在までの達成度 (段落) |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| 今後の研究の推進方策 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
