| 研究課題/領域番号 |
17K19230
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
農芸化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京大学 (2019)
名古屋工業大学 (2017-2018) |
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研究代表者 |
井上 雅恵 (今野雅恵) 東京大学, 物性研究所, 特任研究員 (60459732)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| キーワード | オプトジェネティクス / 膜電位 / 微生物型ロドプシン / 植物細胞 / イオン輸送 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は微生物型ロドプシンの光駆動イオン輸送能を利用した、植物の細胞膜電位を光で制御する系の確立を目的とした。膜電位操作ツールの候補として6種の微生物型ロドプシンと蛍光タンパク質Venusの融合タンパク質を植物培養細胞で一過的に発現したところ、外向きナトリウムポンプKR2、カチオンチャネルGtCCR4、アニオンチャネルGtACR1で原形質膜局在が確認された。また、KR2およびGtCCR4を発現した細胞では530nmの光照射に伴って光依存的な膜電位の過分極が観測された。さらに新奇微生物型ロドプシンとしてカチオンチャネルGtCCR4及び内向きプロトンポンプSzRの分子特性を明らかにした。
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| 自由記述の分野 |
生物物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究でKR2およびGtCCR4発現細胞における光依存的な膜電位の過分極が観測されたことは、微生物型ロドプシンが植物細胞の膜電位を操作するためのオプトジェネティクスツールとして機能することを示した初めての例である。また、新奇微生物型ロドプシンとしてカチオンチャネルGtCCR4及び内向きプロトンポンプSzRの機能解析を行い、新たな膜電位操作ツールとしての可能性を提示した。特に、GtCCR4はこれまで利用されてきたChR2とは性質が異なるツールとしての可能性が期待されている。
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