赤木 剛士

ゲノム・遺伝子倍化が駆動する植物分子の新機能の探索とデザイン

グラント番号：JPMJPR20D1

研究者

赤木 剛士

研究概要

植物は進化の中で系統特異的なゲノム・遺伝子倍化を頻繁に繰り返しており、多くの「各植物種を代表する独自の形質」は、この系統特異的な倍化に由来します。しかし、植物倍化遺伝子群の潜在的新機能の大部分は未開拓であり、本研究では、ツツジ目果樹作物・トマトのゲノム進化に着目し、系統特異的ゲノム・遺伝子倍化に駆動され適応進化の中で種独自に形成された新規機能分子の網羅的探索を行い、作物への実装を目指します。

岩瀬 哲

低分子化合物から読み解く植物細胞の分化全能性

グラント番号：JPMJPR20D2

研究者

岩瀬 哲

研究概要

私たちヒトは植物の高い再生能力を利用して生活を豊かにしていますが、どのような分子機構が再生現象で働いているのか、理解の途中にいます。本研究では、植物細胞の分化全能性や多能性発揮に関わる低分子化合物をメタボローム解析やスクリーニング手法によって単離し、植物の組織や胚の再生における役割を明らかにします。得られる知見を応用し、再生が困難な有用植物の組織培養効率を上げる手法の開発を目指します。

大島 良美

細胞壁－クチクラ連続体の理解とその応用

グラント番号：JPMJPR20D3

研究者

大島 良美

研究概要

植物を環境や外敵から保護するクチクラは細胞壁の外側の脂質層と考えられてきました。本研究では、クチクラを細胞壁との境目がない「細胞壁－クチクラ連続体」としてとらえ、新たに、物理化学的手法による生きたままの構造解析、表皮細胞壁の分析を試みます。クチクラ解析手法も駆使して、クチクラ及び細胞壁成分が変化した遺伝資源を解析し、細胞壁－クチクラ連続体形成の分子機構の解明、植物表面改変技術の開発を目指します。

亀岡 啓

新規植物分子によるAM菌培養技術の開発と共生制御の解明

グラント番号：JPMJPR20D4

研究者

亀岡 啓

研究概要

アーバスキュラー菌根菌(AM菌)は植物に無機栄養を供給するため、生物肥料としての活用が期待されています。しかし、AM菌の培養効率が悪いことが農業利用拡大の障害になっています。未知の植物分子がAM菌の増殖を促進する可能性を見出したことから、本研究では、この植物分子を単離して、植物分子を用いた高効率なAM菌培養系を確立するとともに、この植物分子の共生における機能の解明を目指します。

平野 朋子

植物と昆虫の共生・寄生の分子メカニズムを解く

グラント番号：JPMJPR20D5

研究者

平野 朋子

研究概要

本研究では、「共生・寄生は、互いが持つ共通分子によって成立する」という新規に提唱した仮説を検証します。異種高等生物間相互作用において、最も高度な寄生・共生の例である「虫こぶ」形成を題材に、虫こぶ誘導昆虫が分泌するエフェクターを探索し、これらが、どのように植物の虫こぶ遺伝子発現プログラムを操作しているかを解明します。

宮島 俊介

根冠の組織形成が創発する根の防御応答の時空間制御とその動態

グラント番号：JPMJPR20D6

研究者

宮島 俊介

研究概要

本研究では、根の先端部にある根冠において、そのユニークな組織形成と、防御二次代謝産物の代謝という細胞機能を統御する分子機構を解明し、根冠が発動する根の病害抵抗反応の実体を暴きます。特に、蛍光寿命イメージングにより、根冠細胞内での防御二次代謝産物を産生する酵素複合体「メタボロン」の形成動態とその制御系に焦点を当て、植物の病害抵抗反応の時空間動態を読解く先駆的な研究目標を達成します。

棟方 涼介

収斂進化の理解に基づく植物特化代謝のデザイン

グラント番号：JPMJPR20D7

研究者

棟方 涼介

研究概要

植物が作る多様な特化代謝産物は、未来の持続可能な社会を支える天然資源として期待され、更なる活用に向けた生産技術開発が求められています。本研究では、遠縁な植物系統が同一の特化代謝産物を生産する点に着目し、遺伝的に多様な生合成・分泌・蓄積能の獲得に繋がる収斂進化を検証します。その知見を基に、収斂進化で生じた遺伝的多様性を異種生物に集約して植物特化代謝産物の生産系を構築する、革新的代謝設計に挑戦します。

村上 慧

ポリアミンの新合成反応開発と気孔活性植物分子の創出

グラント番号：JPMJPR20D8

研究者

村上 慧

研究概要

本研究では、生物活性分子としてのポリアミンに着目し、有機化学を基盤として植物の気孔に作用する分子開発を行います。有機合成化学の手法を駆使することにより、新たな遷移金属触媒と光触媒反応の開発を進め、従来の手法では合成が困難な骨格をもつポリアミン誘導体を簡単にそして大量に合成します。合成した分子については気孔に対する生物活性を調査し、シームレスにケミカルバイオロジー研究へと展開します。

元村 一基

花粉を用いた「細胞間移行RNA分子」の解析とそれを利用した遺伝子改変

グラント番号：JPMJPR20D9

研究者

元村 一基

研究概要

本研究では、花粉を材料として用い、細胞間を移行するRNA分子とその移行を制御するタンパク質分子に着目して研究を進めます。そしてこのタンパク質が既知のRNA細胞間移行にも関与するのかを解析します。加えて本研究で得られた知見から、植物の遺伝子改変技術に資する人工精細胞移行性RNA分子を設計して、作物を含む多くの種子植物に適用可能な、精細胞を利用した高効率な遺伝子改変技術の実現を目指します。

森 貴裕

植物生合成酵素の機能改変と物質生産系の確立

グラント番号：JPMJPR20DA

研究者

森 貴裕

研究概要

植物分子生合成の「解析・改変・利用」を目的とし、生合成鍵酵素やその複合体の立体構造解析、酵素反応の人為的制御、高効率有用物質生産系の構築を行います。 具体的には、生合成酵素群の立体構造を基盤とした変異導入により酵素の機能を改変し、設計した合成基質などと組み合わせることで非天然型新規化合物群を創出します。また、微生物、植物において酵素群をコンパートメント化した、効率的物質生産系を確立します。