研究領域名：植物の環境適応戦略としてのオルガネラ分化

1．研究領域名：

植物の環境適応戦略としてのオルガネラ分化

2．研究期間：

平成16年度～平成20年度

3．領域代表者：

西村　幹夫（自然科学研究機構・基礎生物学研究所・教授）

4．領域代表者からの報告

（1）研究領域の目的及び意義

　植物は同じ地球上で生きている動物とは異なった生存戦略をとっている。地面に根をはることを選んだ植物は、自らが置かれた環境の中で生きている。植物は環境と一体化してその営みを続けているといってもよい。そのため植物は動物に比べてより精緻な環境応答系を発達させてきている。本特定領域研究は、植物という生命体の示す最も特徴的なプロセスである環境変化に対するオルガネラ分化・増殖、さらにオルガネラの相互作用とそれに基づいた植物個体レベルでの高次機能発現を研究対象としている。本領域の設定目的は、環境適応戦略という観点から環境変化に対応する植物オルガネラ分化・誘導のメカニズムを解明することで、植物の生存戦略を理解することにある。
　本特定領域研究は、明確にオルガネラ分化を捉えた研究を行っている研究者を計画研究班員として配置し、同様に動的視野をもつ公募研究班員とともに植物オルガネラの分化、誘導、相互作用を基盤として植物高次機能の解明をめざす。また、アプローチとして特徴あるポストゲノム解析を駆使するとともに分子遺伝学的な研究を重視していくことで、国際的に競争し、世界をリードする研究を推進する。

（2）研究の進展状況及び成果の概要

　本特定領域では、全体を1つの研究項目「オルガネラ分化による環境適応メカニズム」の元に結集して研究を進めている。領域は計画研究9班、公募研究32班、班友1班からなる。各班は、大きく分けて1）オルガネラ分化と形成・分解、2）オルガネラの誘導・分裂、3）既存オルガネラの新規機能、4）オルガネラと植物高次構造・機能を主題に研究を進めている。1）では、ペルオキシソーム遺伝子の網羅的解析からペルオキシソーム分化様式が解明され、他オルガネラの分化機構も統一して理解できる端緒となった。2）に関しては、病虫害ストレス時に新規小胞体由来オルガネラ-ERボディと液胞が大きく関与することが初めて明らかにされ、ERボディ誘導因子の同定に成功した。また、葉緑体分裂に関与する諸因子が網羅的に同定された。3）については、光合成サイクリック電子伝達の機能の解明、葉緑体RNA編集に関わる遺伝子とその機能の同定等、従来機能が謎として残されていた課題に対して最終的結論を与えることができた。4）に関して、葉の斑入りに関与する遺伝子の同定、重力感知に関与する複数のSNAREタンパク質遺伝子の相互作用の解明と新規遺伝子の発見等の成果が発表され、研究が加速的に進展してきている。さらにオルガネラの相互作用を示す知見も加わり、オルガネラで機能する遺伝子およびタンパク質の動態の研究から、オルガネラ分化の統合的様式やオルガネラで機能する分子ネットワークの全体像を明らかにし、オルガネラ分化から植物の高次機能を特徴づける方向性が明確になってきている。

5．審査部会における所見

A（現行のまま推進すればよい）
　本特定領域研究は、オルガネラの柔軟かつ動的な分化・変容を理解することによって植物の環境適応の戦略と特性を解明しようとするものである。領域代表のイニシアティブによって興味深い研究の展開が図られていることがまず評価される。特に、計画研究班構成を2箇所の解析拠点（すなわち、ポストゲノム解析拠点と生理機能解析拠点）に切り分けてグループ研究を組織し、それぞれからのアウトプットを統合するためにデータベース整備を並行させるという企画が適切で、参画研究者の有機的な連携を育みつつ顕著な成果を生み出し始めている。この傾向は、研究領域全体のレベルアップを促進しており、計画研究のみならず公募研究として採択された若手研究者の成果にも優れたものが散見される。今後もますますの研究発展が期待される。