2005 Fiscal Year Annual Research Report
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17380042
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
信濃 卓郎 北海道大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (20235542)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡崎 圭毅 農業生物系特定産業技術研究機構, 北海道農業研究センター, 研究員 (40414750)
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| Keywords | メタボローム / GC-MS / 細胞内小器官分画 / イネ科 / マメ科 / 初期光合成産物 |
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| Research Abstract |
13CO2をパルスラベルした植物(イネとダイズ)の葉を用いて、1)非極性溶媒と超遠心を用いた細胞内小器官の分画手法の確立と、2)分画した試料に含まれる代謝産物の網羅的解析手法の確立を行った。細胞質、クロロプラスト、液胞の3画分への分画を酵素法を用いて確認した。本研究ではラベルされた化合物が抽出段階で変化しない事に最も重点を置いて検討を行い、分画段階における極めて迅速な試料の処理が有効であるという結果を得るにいたった。
一方、代謝産物の網羅的解析にはGC-MSを用いた手法を確立した。当初二重構造の試験管の開発を試みたが安定した結果が得られなかったため、通常のバイアルを用いた前処理方法に変更している。葉を用いた場合、最大で160の異なる化合物の定性と定量を同時に行う技術の確立に成功した。反復間で安定的な結果を得るためには、自動前処理装置を用いることが適切であり、特に前処理後にGC-MSにかけるまでの時間を統一するように行程を変化させることにより再現性が著しく高まった。
非極性溶媒を用いて分画した植物の葉試料を供試してGC-MSによる代謝成分の網羅的一斉解析が進行中である。これまでに得られた結果ではそれぞれの画分において特徴的な成分パターンが得られるが、超遠心法に基づくため各画分は連続的であるため、計算による分配傾向を各化合物について算出している。13Cと12Cの存在比に関してGC-MSを用いて測定を行っ,た結果、明確な違いが認められる化合物は限られており、より厳密な値を求めるためにGC-燃焼MSの利用を進めている。13CO2を17種類の異なる植物種に5分間同化し、その後の可溶性画分とデンプン画分への分配比率を求めたところ、イネ科の作物とマメ科の作物の間で明確な違いが認められ、マメ科ではデンプン画分へ多くの13Cの分配が認められた。
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