本グループの目標は、植物特有の機能を物質レベルで理解し、その機能を有効利用するための学術情報を蓄積し、社会に発信することにあります。特に植物の温度ストレスに関連するタンパク質の研究に力を入れています。具体的には、次の2つの課題に取り組んでいます。
[1]植物の天然変性タンパク質の機能研究
植物の種子は超低温で保存した後にも発芽力を維持しますが、それには植物固有のタンパク質デハイドリン（LEAタンパク質グループ2）が関与しているといわれています。 また、成長中の植物が低温にさらされてもデハイドリンが蓄積します。デハイドリンは、特定の二次構造をとらない天然変性タンパク質であり、その機能は十分理解されていません。 当研究室では、遺伝子組換え植物を作出してデハイドリンが植物の低温耐性を高めることを示したうえで、デハイドリンの分子機能を生物化学的・物理化学的な手法によって究明しています。 デハイドリンが非常に強力な超低温保護作用を示す仕組みを、二次構造の形成と変動、保護活性部位の両親媒性、流体力学的半径の大きさ、分子間相互作用等の観点から研究しています。植物の低温耐性戦略の仕組みから、医薬品や分子デバイスの保存技術の開発へつなげます。
[2]植物の熱耐性向上剤の開発研究
地球温暖化と気象変動は、農業生産にリスクをもたらします。特に、熱波は、世界の植物生産を質・量ともに低下させます。私たちは、圃場における熱波によるダメージを軽減する農業資材を、熱耐性向上剤と位置付け、開発研究を行っています。
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デハイドリンは植物固有の天然変性タンパク質であり、柔軟性と構造変化によって多面的な保護機能を発揮すると考えられます。この特異な作用は様々な方面への応用が期待できます。