| 研究課題/領域番号 |
16K07389
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
植物分子・生理科学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
横山 隆亮 東北大学, 生命科学研究科, 講師 (90302083)
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| 研究協力者 |
西谷 和彦 東北大学, 大学院生命科学研究科, 教授 (60164555)
黒羽 剛 東北大学, 大学院生命科学研究科, 助教 (50415155)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 植物細胞壁 / プロトプラスト / セルロース / キシログルカン / ネットワーク構造 / イメージング |
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| 研究成果の概要 |
本研究は，植物の細胞外マトリックス構造（細胞壁）が細胞の形態形成を多面的に制御していることを実証するとともに，各機能発現のための細胞壁構造のダイナミクスと分子制御機構の解明を目指したものである。植物では，細胞壁の自律的な構造変化や外部からの加圧などによる物性変化・物理的バイアスが細胞形成のトリガーになり，さらには細胞極性，細胞の伸展方向，細胞形態を制御する重要な要素になることが示唆されている。本研究では，細胞壁の基本骨格を形成するセルロース・ネットワーク構造を多面的かつ定量的に分析できるイメージング技術の開発によって，多面的な機能を発現する細胞壁の構造ダイナミクスの捉えることに成功した。
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| 自由記述の分野 |
植物分子遺伝学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
植物の形態形成は，発生プログラムや環境シグナルによる統御を受け，最終的には細胞壁の強靱性と伸展性という２つの物理的性質の相互変換によって制御される細胞形成に依存している。近年，植物においても，細胞内情報伝達や遺伝子発現の制御機構の研究が飛躍的な進歩を遂げる一方で，細胞壁による細胞形成の分子機構の解明は大きく遅れている。本研究で細胞形成に寄与する細胞壁の機能的構造のダイナミクスを明らかにできたことは，植物の形態形成メカニズムの総合的な理解に繋がるものであり，この研究成果は，学術的に意義があるだけではなく，農業における品種改良などでも大きな社会貢献に繋がるものと考えられる。
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