| 研究課題/領域番号 |
22770061
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| 研究機関 | 国立遺伝学研究所 |
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研究代表者 |
壁谷 如洋 国立遺伝学研究所, 新分野創造センター, 特任研究員 (20462674)
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| キーワード | 葉緑体 / 核様体 / DNA分配 |
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| 研究概要 |
近年葉緑体分裂の研究が進み、膜分断の分裂装置の構成因子やその制御についての理解が進んでいる。一方で、葉緑体の中身、すなわち葉緑体DNAがどのように複製し、どのように娘葉緑体へと分配されるのか、の理解は進んでいない。分裂中の葉緑体のDNAをSYBR GREENで染色すると、葉緑体分裂過程で核様体(DNA-タンパク質複合体)が顆粒状から網目状に変化することが観察される。この核様体の形態変化は、葉緑体中にDNAをまんべんなく広げ、葉緑体分裂面の狭窄により娘葉緑体に確実にDNAが分配する、という積極的にDNAを分配する機構の存在を示唆する。本研究課題の目的は、葉緑体核様体の形態変化の分子機構を明らかにし、それによって得られた情報を基盤として葉緑体DNA分配機構を明らかにすることである。本年度の研究によって以下のことが明らかになった。22年度に同定した葉緑体核様体タンパク質群(cpNUC1～41)のうちcpNUC1、cpNUC3、cpNUC9、cp配C11、cpNUC22について、組換えタンパク質を調製しDNA結合性およびin vitroでの核様体再構成実験を行った結果、5種のタンパク質は配列非特異的にDNAに結合すること、cpNUC1のみがDNAを凝集し核様体様構造を再構成することが明らかになった。また、それぞれの遺伝子にT-DNAが挿入されたシロイヌナズナの変異体を入手し、葉緑体核様体を観察したところ、cpNUC3変異体が白化する表現型を示したが、それ以外の変異体は表現型が現れなかった。現在、過剰発現株を作製しているところである。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
計画どおり進展していると言える。しかし、同定した葉緑体核様体タンパク質について葉緑体分裂時の量的変化を解析することが出来ていない。これは、シロイヌナズナで同定したタンパク質の多くがシアニディオシゾンにオルソログが存在しないことによる。
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| 今後の研究の推進方策 |
上述のように、シロイヌナズナ葉緑体核様体タンパク質のオルソログがシアニディオシゾンに存在しなかったため、計画していたシアニディオシゾンの実験は行うことが出来なくなった。しかし、引き続き41個の核様体タンパク質について、DNA結合性などの解析と遺伝子破壊株および過剰発現株の作製及び解析を進めていくことで、葉緑体DNA分配への関与を調べる予定である。
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