| 研究課題/領域番号 |
20H04330
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分63020:放射線影響関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
日出間 純 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (20250855)
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| 研究分担者 |
寺西 美佳 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (10333832)
佐藤 修正 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (70370921)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 植物 / 太陽紫外線UVB / DNA修復 / 光回復酵素 / オートファジー / 葉緑体定位運動 / 紫外線防御機構 |
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| 研究成果の概要 |
イネは、太陽光紫外線UVBにより核、ミトコンドリア、葉緑体DNA上に誘発されるDNA損傷を光回復酵素（PHR）により修復することでUVB抵抗性を獲得し生存している。しかしイネ科以外の植物の多くはPHRが葉緑体では機能していないことを見出した。光回復酵素が葉緑体で機能しない植物は、どのようにUVBによる障害を防御し、生存しているのか？この問いに対して、我々は変異体を用いた解析を通して、PHRが葉緑体で機能しない植物は、障害を受けた葉緑体を積極的に除去するオートファジー機能に加え、UVBを特異的に感知し、葉緑体の局在を変化させる機能が新たなUVB適応機構となっていることを実験的に証明した。
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| 自由記述の分野 |
光環境植物生理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、陸上に初めて進出したコケ植物から、様々な光・紫外線環境で生育する植物を対象に解析を行った。その結果、基本植物は、UVBに対する防御機構として、核とミトコンドリアは、光回復酵素により、そして葉緑体はUVB誘導性葉緑体定位運動とオートファジー機能を発達させて、UVBに対する生育障害を防御していることを見出した。本研究成果は、地上に初めて進出し、様々な光・紫外線環境で生存してきた植物の、進化過程におけるUVB適応戦略機構の獲得、生物の有する潜在的適応能力の理解といった放射線（含紫外線）生物学、植物科学分野の根幹をなす新たな概念を提唱し、学術的・社会的意義は大きく評価された。
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