| 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 – 2020-03-31
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| キーワード | 鉄 / ムギネ酸 / ニコチアナミン / ENA1 / トランスポーター / イネ |
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| 研究実績の概要 |
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30年度は、ニコチアナミン排出型トランスポーターとして単離・同定したENA1の植物体内における生理的役割について解析した結果をまとめて論文投稿を行い、受理された。ENA1はアフリカツメガエルの卵母細胞を用いた輸送活性試験により、ニコチアナミンを細胞外へ排出することが示されている。プロモーターGUS解析により、ENA1は鉄十分条件ではほとんど発現が見られず、鉄欠乏状態のイネの根全体と、根と地上部が連結する部位であるディスクリムネーションセンターで発現が見られることを明らかにした。ENA1とGFPとの融合タンパク質は、タマネギの表皮細胞、イネの根細胞において主に細胞膜に局在した。一部の蛍光は細胞内の顆粒状構造に局在した。ENA1過剰発現イネとENA1ノックアウトイネを作製及び単離して、解析を行った。ENA1過剰発現・ノックアウトイネはいずれも明確な表現型は示さなかった。ENA1過剰発現イネは発芽後まもない時期には、根が短く多数の根毛が見られたが、成長するとともにこの表現型は見られなくなった。ENA1ノックアウトイネのマイクロアレイ解析により、根のクロロプラストや細胞内小胞輸送に関わる遺伝子群の発現が野生型株に比べて変化していることを見出した。さらにENA1ノックアウトイネでは鉄十分条件で鉄欠乏誘導性遺伝子の発現が誘導される一方で、鉄欠乏条件では鉄欠乏誘導性遺伝子の発現が野生型株に比べて誘導されていないことを見出した。以上の結果より、ENA1は根の細胞膜とクロロプラスト等の細胞内小器官の間を小胞輸送により巡回していること、ENA1の機能が植物の鉄恒常性維持に関与している可能性が示唆された。
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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。2017年度は国際共同研究加速基金に伴い、講義の任務を免除していただき、当研究課題をさらに発展させるためにドイツの2研究所に滞在して研究に専念した。2018年度は、ドイツで行った研究を踏まえて、日本において新しい実験系の立ち上げを行う予定であった。しかしながら4月にたこつぼ型心筋症を発症し、入院をせざるを得ない状況となった。また、本疾病は、退院後すぐに回復するものではなく、経過観察を行う必要があり、生活の見直しをする必要が生じた。さらに、7月には台湾での国際学会参加中に急な呼吸困難から救急搬送をされ、過労との診断を受けた。これらのことから、休息に十分な時間を当てる必要が生じ、当初の実験計画に大幅な遅れが生じた。
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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在外研究を取得した。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した。さらにドイツの2か所の研究所と協力関係を結ぶことができた。2018年度は体調不良により当初の予定を遂行することができなかったため一年間の延長を申請して受理していただいた。本申請研究の最終年度に当たる。ドイツで習得した方法を日本でも行えるように確立するとともに、ドイツで行った研究の結果とこれまで本研究課題において日本で得られた知見をまとめて発表したいと考えている。
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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。さらに2017年度は国際共同研究加速基金に採択され在外研究を行ったため、研究計画の変更が生じている。研究の状況は整いつつあるが、体調面で実験計画の見直しをせざるを得ず、次年度へと研究費を繰り越す必要が生じた。
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