| 研究課題/領域番号 |
24380184
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
有村 慎一 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (00396938)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | ミトコンドリア |
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| 研究概要 |
植物ミトコンドリアは、動物や菌類のものと比較して小型で数が多い。細胞内に数百から数万個ある植物ミトコンドリアは、ミトコンドリアゲノムのコピー数よりも数が多いため、個々のミトコンドリアでは遺伝子情報不足による不具合が生じる可能性があるが、お互いが頻繁に融合・分裂を繰り返し内部物質を共有してこれを乗り越えていると考えられている。しかしながら、なぜそれほど複雑なメカニズムとコストを駆使して植物ミトコンドリアが小粒多数という特徴を維持するのか?その明確な意義はわかっていない。一つの可能性はミトコンドリアを小粒多数化することで、細胞の隅々にまで均一に分布し、また代謝上関連の深いオルガネラと頻繁に接触することができる利点が考えられる。本研究では申請者が単離したシロイヌナズナミトコンドリア長大化突然変異体と、ミトコンドリア細胞内分布突然変異体や形質転換体等を用いて、通常条件並びに環境変動下での細胞・植物体生育と代謝変化を解析することで、植物ミトコンドリアの形態や細胞内分布がもつ生物学的役割を明らかにする。5つの突然変異体について、その原因遺伝子の同定を完了した。それらの遺伝子産物の細胞内での分子的な働きを観るために、各種の形質転換ベクターを作った。また、二つの変異体において、それぞれ異なる環境変異に応答してそのミトコンドリア形態が著しく異なることを見いだした。詳細な表現型と刺激の種類の検討を行っている。
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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
当初目的通り、これまで見つけてきた突然変異体に付いて、原因遺伝子を同定し、その遺伝子産物を解析するためのDNA発現ベクター作りを行い、ほぼ予定通り完成している。また、二つの変異体がそれぞれ異なる環境刺激に応答してミトコンドリア表現型が著しく変わることを見いだしており、このさらなる詳細な現象解析と分子メカニズムに切り込もうとしている。
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| 今後の研究の推進方策 |
既に同定した複数種類のミトコンドリア形態突然変異体の原因遺伝子について、GFPや変異遺伝子の発現ベクター作製完了を急ぎ、形質転換シロイヌナズナを作り解析を進めていく。また、環境刺激応答性について、その現象を詳しく観て行きつつ、野生型においても変化が無いかを精査する。また、その際に当該原因遺伝子産物がどのように寄与しているかを検討していく予定である。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
平成24年度は予定していた情報収集と成果報告の為の海外学会出張二つが日程が合わず断念し、当該未支出金がでた。次年度では、新たな突然変異体について、次世代シークエンス受託による塩基配列解析を行う予定であり、このために当該支出をあてることで、さらに幅広い成果獲得につなげる予定である。
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