| 研究領域 | 細胞システムの自律周期とその変調が駆動する植物の発生 |
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| 研究課題/領域番号 |
20H05407
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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 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
近藤 侑貴 神戸大学, 理学研究科, 准教授 (70733575)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 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)
2021年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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| キーワード | 幹細胞 / 概日時計 / 発現振動 / 糖代謝 / 細胞分化 / 維管束 / ブラシノステロイド / タイムラプスイメージング / 遺伝学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我々生物がもつ概日時計は、約２４時間の周期を刻んでいる。これまでの研究から、植物において概日時計の周期が早まる変異体が維管束幹細胞の分化を促進することを明らかにした。本研究では、この２－３時間の周期の短縮がどのようにして幹細胞分化を促進するのかを明らかにしていく。また幹細胞分化過程における遺伝子発現の１細胞モニタリングから、いくつかの遺伝子に数時間の周期的な発現振動が観察された。これら２つの事象から、周期と幹細胞との関係にせまっていく。
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| 研究実績の概要 |
植物の二次肥大成長を担う維管束幹細胞は、常に形成層分裂組織内に維持され続けている。本研究では、維管束幹細胞の新規制御因子を探索するために維管束分化誘導系VISUALを活用した順遺伝学スクリーニングから、概日リズムの周期が短縮する変異体bss1が幹細胞分化が抑圧されるbes1変異体の表現型を回復することを見出した。しかしながら、概日リズムの周期を乱す既知の変異体は幹細胞分化に影響しなかったことから、概日リズムの短周期化・長周期化そのものは維管束幹細胞の分化を促進しないことが明らかとなった。そこでbss1変異における幹細胞分化促進の原因を明らかにするため、RNA-seq解析をおこなったところ、糖欠乏に関連する遺伝子の発現に大きな変化が見られた。実際に分化誘導系で糖の組成を変化させると幹細胞分化に大きな影響が認められたことから、概日周期による糖代謝調節が幹細胞制御に働く可能性が示唆された。
また幹細胞の発現振動を捉えることのできる発光顕微鏡を用いた定量的な1細胞運命イメージングの手法について、論文の投稿をおこなった。幹細胞関連遺伝子の発現オシレーションに関しては、作成したプロモーター：ルシフェラーゼの形質転換体を用いて引き続きタイムラプスイメージングをおこなっていく。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和3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 |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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