2017 Fiscal Year Annual Research Report
Control of freezing of water at subzero temperatures in woody plant cells
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15H04615
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
荒川 圭太 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (00241381)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福士 幸治 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (60218906)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 氷核タンパク質 / 抗氷核ポリフェノール / 氷核活性 / 氷核形成阻害活性 / 過冷却 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、氷核物質による水溶液の凍結を抗氷核（過冷却促進）ポリフェノール類が阻害するメカニズムを調べるため、氷核物質と過冷却促進ポリフェノール類との相互作用について検証することにした。そのため、氷核細菌Erwinia ananas由来のinaA遺伝子にヒスチジンタグを付して大腸菌で発現させた組換え氷核タンパク質His-inaAを部分精製して、過冷却促進ポリフェノールによるHis-inaAの氷核活性阻害様式を調べた。また、植物の凍結挙動のメカニズム解明の一環として、植物由来の氷核活性物質についても分析を進めた。
氷核細菌E. ananasではinaAは菌体の外膜上に局在し、活性を有したままで可溶化することが難しいといわれていた。そこで組換えタンパク質として発現させた氷核タンパク質を研究に利用することにした。大腸菌を用いて組換え氷核タンパク質(His-inaA)を発現させたところ、組換え大腸菌株に氷核活性が付与された。この組換え大腸菌抽出物から活性を有した状態でHis-inaAを単離することを試みることにした。その結果、His-inaAを発現させた大腸菌の粗抽出液から得られた可溶性画分、膜画分、封入体画分のいずれからも氷核活性が検出できた。氷核タンパク質の利用のしやすさを考慮して、可溶性画分に存在するHis-inaAについてヒスチジンタグを利用してアフィニティ精製を試みたところ、他のタンパク質の混入はあるものの、十分な氷核活性を示す画分が回収できた。この氷核活性は一部の過冷却促進ポリフェノールによって活性阻害を受けたことに加え、特異抗体を投与することによって氷核活性がほんのわずかながら活性低下を引き起こした。His-inaAによる氷核形成を抗原抗体反応が阻害する可能性が考えられるが、抗体による活性阻害の程度が低いため、さらなる条件検討が必要と考えられる。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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