2017 Fiscal Year Research-status Report
植物におけるシクロブタンピリミジン二量体の修復と宇宙放射線耐性に関する研究
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15K11912
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
寺西 美佳 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (10333832)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
日出間 純 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (20250855)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 宇宙放射線 / 植物 / シクロブタン型ピリミジン二量体 / DNA損傷 / 放射線耐性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
＜1:紫外線以外の放射線により誘発されるCPDが植物に与える影響＞ゼニゴケのCPD光回復酵素の欠損体ならびに過剰発現体に対し、X線を照射し、放射線耐性の違いを検討した。その結果、CPD光回復酵素の発現量とX線耐性の間には、明確な関連性は認められなかった。
＜2:CPD光回復酵素の配列とリン酸化修飾の植物種間差が酵素のオルガネラ移行性に与える影響＞イネのCPD光回復酵素のN末端側に存在するリン酸化修飾部位に、人工的に変異を導入することで非リン酸化型または偽リン酸化型としたCPD光回復酵素と、蛍光タンパク質との融合タンパク質を発現するイネを用い、各オルガネラへのCPD光回復酵素の移行性を顕微鏡レベルで解析した。その結果、CPD光回復酵素のリン酸化修飾が葉緑体への移行性を制御している可能性が考えられた。また核、ミトコンドリア、葉緑体のDNA上に誘発されたCPD損傷数とその修復数をサザンブロット法にて定量解析した。
＜3:オルガネラDNAのCPD修復活性が植物の放射線耐性に与える影響＞
人工的に葉緑体、ミトコンドリア、核への移行シグナルをN末端に付加させたイネCPD光回復を発現するシロイヌナズナを用い、UV照射環境下での生育程度を測定し、UV耐性を検定した。またリン酸化状態の異なるCPD光回復酵素を発現するイネを用い、UV耐性を検定した。シロイヌナズナに関しては、核に誘発されたCPDを修復することがUV耐性に大きな影響を与えると考えられた。
＜4:放射線照射がゼニゴケのゲノムDNAに与える影響解析＞X線照射により誘発された損傷数を定量し、相同組換え数と比較解析した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の計画に沿って研究を進めていたが、平成29年度は所属研究科所有のイネ栽培施設が不調であったため、イネへの紫外線照射実験と照射サンプルを用いた生化学的実験の実験実施回数が不十分であった。そのため、やや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年3月にイネの栽培設備の修理が完了したため、補助事業期間を延長した平成30年度4月から、CPD光回復酵素のオルガネラ移行性を変化させたイネを用いたUV耐性試験と、UV照射後のサンプルを用い、酵素活性測定等を行う計画である。
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| Causes of Carryover |
平成29年度は所属研究科所有のイネ栽培施設が不調であったため、イネへの紫外線照射実験と照射サンプルを用いた生化学的実験の実験実施回数が不十分であったため、未使用額が生じた。補助事業期間を延長したため、平成30年3月にイネの栽培設備の修理が完了設備を使用し、イネを用いたUV耐性試験と、UV照射後のサンプルを用いた解析を行う計画である。
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