2008 Fiscal Year Annual Research Report
安定同位体トレーサー法によるリグニン生合成代謝中間物質の細胞内分子マッピング
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18208016
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
福島 和彦 Nagoya University, 大学院・生命農学研究科, 教授 (80222256)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今井 貴規 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 准教授 (20252281)
松下 泰幸 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 准教授 (60335015)
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| Keywords | 樹木 / 細胞壁 / 二次代謝物 / 同位体 / 質量分析 / リグニン |
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| Research Abstract |
リグニン形成の制御機構を前駆物質の貯蔵と輸送という動的な観点から捉え、モノリグノールの貯蔵と供給機構に着目し、細胞レベルで解明することを目的とする。安定同位体トレーサー法によるリグニン生合成中間物質の選択的な標識と飛行時間型二次イオン顕微質量分析(ToF-SIMS)による分子マッピングを組み合わせて、分子レベルの情報と組織レベルの情報を同時に入手することにより解析する。得られた結果を総合的に解析し、時空間的に制御された細胞壁の木化機構、細胞壁内のセルロース間隙でのリグニン重合機構を明らかにする。
20年度は、樹木におけるシリンギル、グアイアシルリグニンのマッピング手法を確立するため、カエデを用いて、飛行時間型2次イオン質量分析を行った。その結果、シリンギルリグニンとグアイアシルリグニンの細胞壁中での分布を、ToF-SIMS分析により正確に可視化する手法を開発した。化学分解法や組織化学的手法とデータを比較検討することにより、本法の妥当性を証明するとともに、顕微領域における定量分析も可能とした。
リグニン生合成代謝中間物質の細胞内分布を明らかにするため、特定の位置を13Cで標識した前駆物質(コニフェリン)を合成し、イチョウ切り枝に投与した。一定期間代謝させた後、新生木部を採取し、標識前駆物質からリグニンへの取り込みを核磁気共鳴装置等で確認した。また、ToF-SIMSによるリグニン生合成中間物質の細胞内分子マッピングを行った。
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