研究プロジェクト

優れた環境適応能力をもつ植物~基盤原理の解明と作出を目指して~

生物は絶えず,病原体や栄養欠乏といった環境下のストレスと戦っています。私たちは,生命の基本単位である「細胞の機能」を解析することによって,生物が有する優れた環境適応ダイナミズムの解明を目指しています。

特に,地表に固定したままの植物は,厳しい環境の変化に対して,細胞・組織内の微環境を変化させることでホメオスタシスを維持しようとします。この環境適応過程は,自立的な遺伝的プログラムだけでなく,様々な外部環境シグナルが統合された結果としてタンパク質(酵素)の活性や遺伝子発現の変動によって誘発されます。高等植物では,このような初発となるシグナル伝達や代謝活性の変化のアウトプットとして,細胞の成長速度や細胞壁の硬さの調節,防御物質の合成,さらには花成や老化といった個体レベルでの成長相の転換までもが調節され,最終的には新たな環境条件に適応した植物として生存していきます。

植物の環境適応機構を解明することは,作物収量の向上やエネルギー資源としての植物バイオマスの増産につながるため,人類の抱える課題の解決のためにも極めて重要になります。

モデル生物であるシロイヌナズナやトマトを主な材料に,細胞内での情報伝達系や物質合成を担うタンパク質同士の結合・輸送・分解といった生命現象を,変異体を用いた遺伝学・生理学的解析とプロテオミクス,イメージング,マイクロアレイ解析解析等の多角的な手法を駆使して解析しています。

図

現在進めている研究を以下に示します。

環境中の栄養バランスに適応するメカニズムとは?

糖と窒素栄養のバランス(C/Nバランス)への適応メカニズム

植物はどのようにして病原体から身を守るのか?

植物免疫:病原体シグナルの受容から防御応答まで

植物におけるユビキチン‐プロテアソームシステムの機能とは?

UPSを介した環境適応・成長制御

  • 植物特異的E3 ATLファミリーとプロテアソーム複合体機能(準備中)

過去の研究テーマ

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