【研究分野】放射線・化学物質影響科学

【研究領域課題番号】25220102 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

放射線誘発突然変異 / ノックインマウス / トランスジェニックメダカ / 体細胞突然変異 / 生殖細胞突然変異 / 遺伝影響評価 / 環境変異原 / ゲノム解析 / 環境 / 遺伝子 / 突然変異 / 放射線 / リスク評価 / GFP / in vivo / 組織幹細胞

【研究成果の概要】

個体内で起こる体細胞や生殖細胞の突然変異を、生体内の組織構築の「場」を壊すことなく検出する事をモデル動物にて実現した。これにより、放射線や環境変異原の暴露により生じる細胞の突然変異リスクについて、被ばく後の時間と組織内の三次元的情報を加えて計測することが可能となった。本システムは、組織をすりつぶしてDNAを抽出するといった従来法に対しては革命的である。我々の方法は、体内で起こる細胞の突然変異を生きたまま観察することを可能とし、組織幹細胞の突然変異とその増殖動態を明らかとした。今回作製したHPRTdupGFPマウスは公的バンクにも登録され、世界中に配布される。商業的利用に関しては特許も取得した。

【研究種目】基盤研究(S)

【研究期間】2013-05-31 - 2018-03-31

【配分額】182,650千円 (直接経費: 140,500千円、間接経費: 42,150千円)

【研究分野】生体関連化学

【研究領域課題番号】20550148 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

DNA / GFP / PCR / キャピラリー電気泳動 / タンパク質 / プロテオミクス / 翻訳 / 遺伝情報発見 / 蛍光蛋白質 / プライマー / 分子システム / 増幅反応 / 論理ゲート / 論理判断 / RNA / アミノ酸 / 蛋白質 / 転写 / 遺伝子 / 遺伝子工学 / マイクロ流体チップ / 蛍光イメージング / キャピラリ-電気泳動

【研究成果の概要】

酵素的なDNA 増幅反応と,増幅されたDNAをオンチップ電気泳動で分離する手段を組み合わせることにより,遺伝情報の発現に必要な配列をコードしたDNAの組換え,組み替えられた目的DNAの選別,DNAからmRNAへの転写,mRNAからタンパク質への翻訳,翻訳されたタンパク質の検出までの一連の流れを,細胞の助けを借りることなく達成する手法を開発した.

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2008 - 2010

【配分額】4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)

【研究分野】植物生理

【研究領域課題番号】09440269 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

細胞壁 / キシログルカン / エンド型キシログルカン転移酵素 / 細胞板 / Plant / Cell Wall / xyloglucan / gene / construction / EXGT / GFP / FITC-xyloglucan / シロイヌナズナ / タバコ培養細胞 / アンチセンス法 / 形能形成

【研究成果の概要】

エンド型キシログルカン転移酵素(EXGT)のキシログルカン分子間のつなぎ換え反応をin vivoで実証するために、フルオレッセインにより蛍光標識したキシログルカンオリゴ糖を合成し、これを蛍光ブローブとしてタバコ培養細胞BY-2に投与することにより、EXGTのつなぎ換え反応を細胞レベルで確認することに初めて成功した。
また、この方法を用いて、EXGTのアンチセンス及びセンスRNAを過剰に発現した形質転換細胞おける反応活性の増減を視覚的に評価することができた。この事実はEXGTのキシログルカン分子間のつなぎ換え反応が細胞伸長の細胞壁再構築だけでなく、細胞分裂時における細胞壁構築の初期段階から働いている可能性を示すものとなった。
EXGTのつなぎ換え反応がいつ、どこで行われているか明らかにするため、EXGTの局在及び輸送経路を、間接蛍光抗体法とEXGT-GFP(Green Fluorescent Protein)融合タンパク質を用いて解析した。その結果、EXGTは細胞が伸長する間期には小胞体-ゴルジ体輸送経路を経て細胞壁へ分泌され、細胞分裂期には、EXGTの細胞外への分泌が遮断され、細胞板に輸送されることが明らかとなった。
EXGT遺伝子群の植物体における役割を明確にするために、T-DNAの挿入によりEXGT遺伝子ファミリーに属する遺伝子が欠損しているシロイヌナズナの突然変異体をPCRとサザンハイブリダイゼーション法でスクリーニングした。約17000ラインのT-DNA挿入形質転換体から7ラインのEXGTファミリー遺伝子欠損突然変異体をスクリーニングした。このうち3ラインについては、各々、EXGT遺伝子ファミリーに属するEXGT-A2,XTR4,XTR15が欠損した突然変異体であることをT-DNA挿入領域の塩基配列をシークエンスすることにより明らかにした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1997 - 1999

【配分額】10,600千円 (直接経費: 10,600千円)