2018 Fiscal Year Research-status Report
Three-dimensional image comprehensive analysis of the proteins produced in the Japanese birch plantlet infected with a canker-rot fungus
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17K07833
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| Research Institution | Utsunomiya University |
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Principal Investigator |
横田 信三 宇都宮大学, 農学部, 教授 (60210613)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上高原 浩 京都大学, 農学研究科, 教授 (10293911)
鈴木 智大 宇都宮大学, バイオサイエンス教育研究センター, 准教授 (10649601)
吉永 新 京都大学, 農学研究科, 准教授 (60273489)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | MALDIイメージング / シラカンバ / カバノアナタケ / プロテオーム解析 / 菌感染特異的タンパク質 / ゲノム解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
カバノアナタケを接種した菌感染部位（シラカンバ幼植物体の第3節間）に生成するタンパク質について二次元電気泳動を行い、得られたゲル画像から菌感染特異的タンパク質の検出を行った。検出された総タンパク質スポット数は、それぞれ無処理(C1)で1583個、傷処理(C2)で1398個、傷処理及び菌接種(T)で1410個であった。また、T特異的タンパク質スポットの数は153個であった。
シラカンバ幼植物体の葉柄から誘導したカルスからも、タンパク質を抽出して二次元電気泳動を行い、得られたゲル画像から菌感染特異的タンパク質の検出を行った。その結果、検出された総タンパク質スポット数は、それぞれ無処理(C1cal)で1192個、傷処理(C2cal)で1019個、菌接種(Tcal)で1175個であった。また、Tcal特異的タンパク質スポット数は、47個であった。
カバノアナタケIO-U1株(NBRC 113406)及びIO-B2株(NBRC 113408)について、全ゲノムの塩基配列を解読した。その結果、全塩基数は、IO-U1株が50,626,967、IO-B2株が53,399,905であった。IO-B2株については更に解析を進め、ゲノムコンティグのヌクレオチド総数が42,456,479 bpであった。また、16種類のセルラーゼ、7種類のヘミセルラーゼ、21種類のリグニン分解酵素関連遺伝子を、それぞれ検出した。
菌感染部位（シラカンバ幼植物体の第3節間）を収集し、縮合型タンニンに相当するものを抽出した。C1及びC2についても、同様に抽出を行った。また、菌感染部位から縦断面切片及び横断面切片を作製した。C1及びC2についても同様に、縦断面切片を作製した。これらの切片を用いてMALDIイメージング分析を行った。しかしながら、縮合型タンニンに相当するMALDI-MSピークは検出されなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
菌感染部位（シラカンバ幼植物体の第3節間部位）及びシラカンバ幼植物体の葉柄から誘導したカルスに生成する、菌感染特異的タンパク質を検出することが出来たが、これらのタンパク質の同定には至っていない。また、切片を用いてMALDIイメージング分析を行ったが、目的とする縮合型タンニンに相当するMALDI-MSピークを検出することが出来なかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
シラカンバ幼植物体の第3節間からゼラチンで包埋して切片を作製したが、包埋しないで直接切片を作製する。また、MALDIイメージング専用のスライドグラスの代わりに、座刳り加工した金属製MALDIプレートに電導性テープを介して切片を貼り付け、MALDIイメージング分析を行う。
シラカンバ幼植物体の主茎に生成する菌感染特異的タンパク質の内、選定したものについてタンパク質の同定を行う。また、ヒートショックタンパク質（Hsp70, Hsp60）及びシラカンバ幼植物体の第3節間から抽出した縮合型タンニンのMALDI-TOF-マススペクトルデータを得て、MALDIイメージング分析に使用するマススペクトルピークを選定する。選定したマススペクトルピークを用いて、ヒートショックタンパク質及び縮合型タンニンのMALDIイメージング分析を行う。得られたこれらの二次元MALDIイメージングデータから、専用のソフトウェアを用いて三次元MALDIイメージングデータを得る。
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| Causes of Carryover |
MALDIイメージング分析が計画通り進んでおらず、そのため、これに係わる予算の執行が出来なかった。今年度は、計画通りにMALDIイメージング分析を行うので、この分析に次年度使用額を使用する。
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