2016 Fiscal Year Annual Research Report
化学プローブを活用した木質形成の動的イメージング解析法の開発と応用
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16H06198
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
飛松 裕基 京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (20734221)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | リグニン / バイオマス / 植物細胞壁 / 蛍光イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、木質バイオマスの資源利用拡大に向けた基盤研究として、木質生産の根幹である細胞壁形成の分子機構解明を目指し、細胞壁構成成分特にリグニンの生合成過程や生体内動態を時間的・空間的に解析するイメージング手法の開発を行う。具体的には、独自に開発した化学プローブ群を活用し、植物体内における細胞壁リグニンの形成を直接観察するための新たな蛍光イメージング法の開発を行う。次に、その手法を活用したモデル植物における種々のイメージング解析を実施し、細胞壁リグニン形成のダイナミクスに関わる分子機構の解明を目指す。
平成28年度は、これまでに開発したケミカルレポータータグ付きリグニン前駆体プローブと生体内クリック反応を利用したリグニン形成のイメージング解析を中心に検討した。野生型シロイヌナズナの実生へとケミカルレポータータグ付きリグニン前駆体プローブを導入し、クリック反応で蛍光標識した後に継続的に蛍光観察する（リアルタイム観察）、あるいは複数の実生を一定時間おきにクリック反応による蛍光標識と蛍光観察を繰り返す（パルスチェイス観察）ことで、リグニン形成過程の経時的な解析を試みた。木部組織の直接観察が容易な根におけるリグニン形成に着目した検討を行い、特にパルスチェイス観察法を用いることで、根の発達に伴う原生木部道管と後生木部道管におけるリグニンの沈着過程を簡便に観察することが可能であった。また、次年度以降に計画する種々のイメージング実験の実施に向けて、リグニン前駆体プローブの大量合成も行った。
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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
当初の計画通り、シロイヌナズナの実生をモデル実験系としたケミカルレポータータグ付きリグニン前駆体プローブと生体内クリック反応を利用したリグニン形成のイメージング解析における実験・解析条件の最適化ができた。また、当初の計画通り、リグニン前駆体プローブの大量合成も実施した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り、次年度は、本年度に確立した解析手法を用いて、シロイヌナズナの野生株および各種組換え体や変異株のイメージング解析を中心に検討する。また昨年度から取り組んでいるリグニン前駆体プローブの大量合成についても引き続き検討し、早急に完了する予定である。
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