沼田オルガネラ反応クラスタープロジェクト

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研究総括 Numata_portrait沼田 圭司
(理化学研究所環境資源科学研究センター チームリーダー)
研究期間 2016年10月~2022年3月

植物は、葉緑体や液胞といった固有の細胞内小器官(オルガネラ)を持ち、光合成などの独自の物質生産を行なっています。このような植物の特性から、植物を用いた物質生産技術は、化学産業やエネルギー供給など、多様な産業への応用が期待されています。しかしながら、植物を用いた物質生産技術は、実用化の段階には至っていません。その要因は、植物細胞中のオルガネラ間の物質輸送や相互作用、そしてそれらが植物全体の物質生産能力に与える影響が未解明であることが挙げられます。また、現在の技術では、単一のオルガネラの改変がようやく達成され始めたところであり、複数のオルガネラを自在に操作し、物質生産に最適な代謝経路を設計できる段階には到達していません。
本プロジェクトでは、工学と植物科学、バイオイメージングなど複数の学問分野が融合することにより、植物細胞中の複数のオルガネラを複合的に操作・改変する技術を確立します。さらに、オルガネラ間の物質輸送やオルガネラの細胞内局在が物質生産に与える影響など、これまで未知であったオルガネラ間の相互作用を体系的に明らかにします。これにより、物質生産に最適な植物個体の作出や植物個体の機能改変に向けた基盤を構築し、化学産業や食料生産など、植物を起点とした多様な産業へのイノベーションを創出することを目指します。

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