徳島大学の研究特集

植物の生老病死を制御する代謝機構の分子・工学的解明とゲノム編集による改変

研究期間 2019/4/1 - 2022/3/31
研究課題名 植物の生老病死を制御する代謝機構の分子・工学的解明とゲノム編集による改変
カテゴリー 研究クラスター一覧登録クラスター薬学創薬バイオ農学生物栄養食品ゲノムバイオ理学化学
SDGs 2.飢餓 3.保健 7.エネルギー 9.イノベーション 11.都市 13.気候変動 15.陸上資源
クラスター長氏名 刑部 祐里子(大学院社会産業理工学研究部、准教授)
所属する研究者氏名 山田 晃嗣(大学院社会産業理工学研究部・助教)
宇都 義浩(大学院社会産業理工学研究部・教授)
山田 久嗣(大学院社会産業理工学研究部・講師)
刑部 敬史(大学院社会産業理工学研究部・教授)
和田 直樹(大学院社会産業理工学研究部・特任助教)
研究概要

生命の根源に関わるエネルギー代謝は、ヒトでは、寿命に関わる恒常性維持に重要な役割を持っている。植物は環境変動によるストレスに対し応答し、ストレスへの耐性能を高め適応するメカニズムが発達しているが、エネルギー代謝が植物の「生老病死」や植物固有のストレス耐性をどのように制御するかは不明であった。本研究は、生体内の恒常性維持に機能するエネルギー代謝制御機構を明らかにして、重大な環境変動が起きたとしても、それに耐える新しい環境ストレス耐性作物を開発する。ゲノム編集は医学や農学など様々な分野において新しい重要技術としてその応用が期待されているが、植物細胞へのゲノム編集ツール導入には、形質転換や組織培養が困難な植物種では利用が難しい問題があった。我々はこのような問題点を克服しゲノム編集をより広く活用させることを目的とした新規の植物ゲノム編集ツール導入法を開発した。本研究は、我々が開発した高効率ゲノム編集とその導入法を利用して、環境変動におかれた生物の代謝やそれを制御するシグナル伝達を利用して、ストレスに強い植物を創生する。環境センサーによる生物育成に関わる環境制御を連動させ、遺伝子工学・化学・農学・工学の融合により、ストレス条件でも活力ある生命体およびその分子・工学制御のための手法を開発することで、生物資源と医薬を含めた様々な産業への応用を目指す。

研究概要図


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研究者の役割分担 刑部 祐里子(植物分子生理学)
山田 晃嗣(植物病理学)
宇都 義浩(創薬科学)
山田 久嗣(生物有機化学)
刑部 敬史(遺伝子工学)
和田 直樹(染色体工学)
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