| 研究課題/領域番号 |
15K18658
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| 研究機関 | 明治学院大学 |
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研究代表者 |
野副 朋子 明治学院大学, 教養教育センター, 講師 (90590208)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 鉄 / ムギネ酸 / ニコチアナミン / サツマイモ / オリーブ / イネ |
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| 研究実績の概要 |
ムギネ酸類は、土壌中から鉄を獲得するためにイネ科植物の根から分泌される三価鉄キレーターである。ムギネ酸類はその前駆物質であるニコチアナミン（NA）とともに、植物体内の鉄移行を担い、鉄欠乏シグナル物質としても機能すると考えられ注目されている。本申請研究はムギネ酸類及びNA分泌の分子機構を解明し、植物におけるムギネ酸類やNAを介した鉄移行、鉄恒常性維持機構を分子レベルで理解することを目指している。
平成28年度はオオムギのニコチアナミン合成酵素遺伝子HvNAS1をサツマイモに遺伝子導入してＮＡ含量を高めることにより、オオムギの鉄欠乏耐性を増強させることに成功した。HvNAS1の発現量とＮＡ含量は正の相関を示し、形質転換サツマイモのＮＡ含量は非形質転換体に比べて、葉で8倍に、イモで3倍に高まった。さらにＮＡ含量の増加に伴い、鉄、亜鉛含量がそれぞれ非形質転換体の3倍、2.9倍に高まった。サツマイモのイモの鉄染色を行った結果、鉄含量と一致して、形質転換体では非形質転換体に比べ全体的に濃い染色が観察された。また、染色はスポット上に見られたことから、鉄は維管束部を介してイモに輸送されていることが示唆された。
双子葉植物であるオリーブではＮＡだけでなくデオキシムギネ酸が合成されており、それらがオリーブの鉄栄養の恒常性を維持することに関わっている可能性を見出した。これまでムギネ酸類を用いた鉄獲得機構はイネやオオムギなどのイネ科植物のみで行われていると考えられてきた。今回はHPLCによりオリーブの葉にデオキシムギネ酸とニコチアナミンが存在することを確認した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
申請者は2015年4月より東京大学大学院農学生命科学研究科から明治学院大学教養教育センターに所属を変更した。明治学院大学は文系の大学であり、設備が十分であるとはいえないため、東京大学大学院農学生命科学研究科において研究を継続している。また申請者は2015年9月11日に長女を出産し、産後休暇10週間を取得して職場に復帰した。2016年度は明治学院大学に着任して2年目に入ったこと、長女が保育園に適応したことから、徐々に研究を進める時間を確保することができるようになったが、当初の計画からはやや遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
申請者は当申請課題をさらに発展させるための国際共同研究加速基金に採択され、2017年度に明治学院大学においてサバティカルを取得し、研究に専念することとなった。国際共同研究加速基金においては、ドイツの2か所の研究室に滞在して、ムギネ酸類が鉄とキレートした状態としていない状態とを区別して測定する方法、および、可視化できるムギネ酸類を合成する方法を習得する。これらの方法は日本でも行えるようにするとともに、ＴＯＭ・ＥＮＡファミリーの機能解析をさらに進める予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
申請者は2015年度4月より東京大学大学院農学生命科学研究科から明治学院大学教養教育センターに所属を変更し、さらに2015年9月11日に長女を出産したため、研究計画書を作成した当初とは状況が変化したため、研究計画の変更が生じている。変化から2年目に入り、研究の状況は整いつつあるが、全体としての研究計画には変更が生じているため、次年度へと研究費を繰り越す必要が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
申請者は当申請課題をさらに発展させるための国際共同研究加速基金に採択され、2017年度にドイツへと渡欧して研究を行う予定である。ドイツでの研究の合間には日本に帰国して、当申請研究を日本でも進める予定である。
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