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2017 Fiscal Year Research-status Report

イネのシリカから発見したタンパク質はバイオミネラリゼーションに関与するか

Research Project

Project/Area Number 17K07775
Research InstitutionAkita Prefectural University

Principal Investigator

尾崎 紀昭  秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (50468120)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 常盤野 哲生  秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (50312343)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywordsバイオミネラリゼーション / イネ / シリカ / 免疫電子顕微鏡法
Outline of Annual Research Achievements

イネはバイオミネラリゼーションによって地上部(葉身、籾殻)重量の10%にも及ぶシリカを沈積する。本研究では、イネ葉身および籾殻に存在するシリカ(ケイ酸体)に含まれるタンパク質のキャラクタリゼーションとその局在を調べることで、シリカ内のタンパク質がシリカ形成に関与するか明らかにすることを目的としている。初年度である2017年度は以下に示す研究成果を得た。1.イネ(あきたこまち)葉身に含まれるファン型シリカを精製・単離し、フッ化水素酸(HF)可溶性分画の二次元電気泳動分析を行った。その結果、CBBで染色されるタンパク質が見かけ上1種類しか検出されなかったため、N末端配列解析を行った。得られた配列情報を元にデータベース検索を行ったところ、前年度に秋田酒こまちから得た11kDaタンパク質(便宜上、以後ASK11と呼称)と相同性を示した。2.前年度に精製したASK11の部分配列をもとにポリクローナル抗体を作製し、ウエスタンブロット解析を行った。続いて同抗体を用いて免疫電子顕微鏡法による局在解析を行った結果、ファン型シリカ内にASK11を認識する金コロイド粒子が多数観察された。以上の結果から、同タンパク質はシリカ内部に局在することが示された。3.籾殻タンパク質のLC-MS/MS解析を行い、これまで籾殻において報告のなかった数種類の防御タンパク質群が含まれることを明らかにした。4.籾殻および葉身シリカ形成量を簡易的に調べることができる定量法を確立した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

シリカに含まれるタンパク質のキャラクタリゼーション、免疫組織化学による局在解析については当初の計画以上に進展したが、cDNAライブラリーの構築等がやや遅れている。全体を平均するとおおむね順調といえる。

Strategy for Future Research Activity

前年度に達成できなかったcDNAプールの作製を中心に作業を進め、組換えタンパク質(ASK11)の大量発現をめざすとともに、タンパク質のシリカ形成活性を調べるアッセイ法を確立する実験も同時に行っていく予定である。

Causes of Carryover

2018年3月の学会発表出張時の駐車場料金および交通費が当初の想定額よりも下回ったため。2018年度内の物品費購入等に使用する予定である。

  • Research Products

    (9 results)

All 2018 2017 Other

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Electron microscopic study of plant opals and exploration of organic matrices involved in biosilica formation2018

    • Author(s)
      Ozaki N, Ishida T, Osawa A, Sasaki Y, Suzuki M, Okano K, Yoshizawa Y
    • Journal Title

      Biomineralization-From Molecular and Nano-structural Analyses to Environmental Science

      Volume: 印刷中 Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of barnacle shell proteins by transcriptome and proteomic approaches2018

    • Author(s)
      Wong Yue Him, Sun J, Yoshimura E, Ozaki N, Oguro-Okano M, Qian PY, Okano K
    • Journal Title

      Biomineralization-From Molecular and Nano-structural Analyses to Environmental Science

      Volume: 印刷中 Pages: -

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 籾殻シリカ形成の分子機構解明に向けたタンパク質の探索2018

    • Author(s)
      安孫子澪・後藤千佳・尾崎紀昭
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [Presentation] アカフジツボの幼生セメント, 成体セメント, 殻中タンパク質の配列から水中で働く高機能分子複合体の秘密を探る,2017

    • Author(s)
      岡野桂樹・Wong Yue Him・紙野圭・野方靖行・尾崎紀昭・小黒-岡野美枝子
    • Organizer
      第19回マリンバイオテクノロジー学会
  • [Presentation] Plant opal formation: What organic matrices are involved in biosilicification of the rice plants?2017

    • Author(s)
      Ozaki Noriaki, Ishida Takuya, Suzuki Michio, Okano Keiju, Yoshizawa Yuko
    • Organizer
      14th International Symposium on biomineralization
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Mechanical and optical properties of biosilicas in a rice plant.2017

    • Author(s)
      Funyu Shugo, Sato Kanako, Yamauchi Akira, Ishigure Takaaki, Oaki Yuya, Kisailus David, Ozaki Noriaki, Imai Hiroaki
    • Organizer
      14th International Symposium on biomineralization
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comprehensive profiling of barnacle shell proteins by an integrated transcriptomic and proteomic approach.2017

    • Author(s)
      Wong Yue Him, Sun J, Yoshimura E, Ozaki N, Oguro-Okano M, Qian PY, Okano K
    • Organizer
      14th International Symposium on biomineralization
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] イネ籾殻シリカ形成に関与するタンパク質の探索2017

    • Author(s)
      安孫子澪・山口明莉・野下浩二・岡野桂樹・吉澤結子・尾崎紀昭
    • Organizer
      日本農芸化学会東北支部第152回大会
  • [Remarks] 植物機能科学研究グループ・尾崎研究室ホームページ

    • URL

      http://www.akita-pu.ac.jp/bioresource/DBT/Plantmetfunc/ozaki/index.html

URL: 

Published: 2018-12-17  

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