2017 Fiscal Year Annual Research Report
細胞壁マトリックス成分の合成・梱包・輸送と堆積のダイナミクス
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15H02454
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高部 圭司 京都大学, 農学研究科, 教授 (70183449)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上高原 浩 京都大学, 農学研究科, 准教授 (10293911)
飛松 裕基 京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (20734221)
粟野 達也 京都大学, 農学研究科, 助教 (40324660)
高野 俊幸 京都大学, 農学研究科, 教授 (50335303)
吉永 新 京都大学, 農学研究科, 准教授 (60273489)
津山 濯 宮崎大学, 農学部, 助教 (40786183)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | キシラン / セルロースミクロフィブリル / アセチル化度 / ミクロソーム / 高分解能走査電子顕微鏡 / 広葉樹 / 分化中木部 / ゴルジ小胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ポプラの分化中木部より二次壁形成中の細胞をかき取り、超遠心法によりミクロソーム画分を得た。このミクロソーム膜画分を、さらに20、30、40、50%の不連続ショ糖密度勾配法により、密度の異なるミクロソーム膜を分画した。これらの画分の一部は、グルタルアルデヒド－四酸化オスミウム固定の後、エポキシ樹脂に包埋、切片作製後に抗キシランモノクローナル抗体で標識し、電子顕微鏡で観察した。免疫標識された画分は20-30％境界から得られた画分であった。キシランを含むゴルジ小胞はショ糖濃度20-30％境界で得られるミクロソーム膜の中に含まれているものと推察された。
高アセチル化されたキシランの単離方法について検討した。上記の分化中木部から得られた細胞壁をシュウ酸アンモニウムで脱ペクチン処理しDMSO抽出を行った所、脱リグニン処理を行わなくてもキシランが抽出されることが判明した。今後の課題は、ショ糖濃度20-30％境界から得られるキシランやDMSO抽出して得られるキシランのアセチル化度を測定することである。
堆積直後のヘミセルロースの挙動を調べるために、分化中木部をグルタルアルデヒドで固定し、バッファー洗浄後に放射面切片を作製して臨界点乾燥させ、白金コーティング後に高分解能走査電子顕微鏡で観察した。切片の一部はPATAg染色や抗キシランモノクローナル抗体標識したあと、同様に観察した。その結果、堆積直後のセルロースミクロフィブリルの周囲はアセチル化度の低いキシランが取り巻き、それらが数本集合してできたミクロフィブリル集合体の周囲はアセチル化度の高いキシランで充填されていることを示唆する結果が得られた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ゴルジ小胞中に含まれるキシランの単離方法に目処がつき、形成中の細胞壁から高アセチル化されたキシランの抽出方法も確立した。
モノリグノール類の輸送に関する実験も平行して実施しており、p-クマリルアルコールの輸送がコニフェリルアルコールの輸送に類似していることを示唆する研究成果が得られつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、ゴルジ小胞中に含まれるキシランや形成中の細胞壁由来のキシランを用いて、MALDITOFmass法や化学分析法などにより、形成中のキシランや堆積後のキシランのアセチル化度を測定する。
p-クマリルアルコールの輸送に関する研究を進めるとともに、シナピルアルコールの輸送に関する研究を実施する。
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