2006 Fiscal Year Annual Research Report
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18570062
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
若林 和幸 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10220831)
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| Keywords | 植物 / 細胞壁 / フェノール化合物 / 多糖類 / 酵素 |
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| Research Abstract |
本研究では、イネ科植物に特徴的なフェノール化合物による細胞壁内ネットワークの形成について、(1)細胞壁のマトリックス多糖分子間を架橋するジフェルラ酸の形成(重合反応)に関わる細胞壁ペルオキシダーゼの同定とその作用機作と、(2)ペルオキシダーゼ反応に必須の過酸化水素が、細胞壁内に存在するシュウ酸酸化酵素(germin)により供給される可能性を検証して、イネ科植物の細胞壁内ネットワーク形成の制御メカニズムを生化学的に明らかにすることを目的としている。
目的の(1)については、暗条件下で数日間、発芽・生育させたイネとオートムギのシュートを材料として、細胞壁からペルオキシダーゼを抽出する条件を検討した。シュートを氷冷条件下で磨砕した後、残渣を十分に洗浄して得られた活性細胞壁標品を、1-3Mの塩化ナトリウムを含む緩衝液に懸濁することで、ペルオキシダーゼ活性が効率的に抽出された。この方法で活性を調べたところ、シュートの成長に伴い、細胞壁のペルオキシダーゼ活性が増加することが示された。
一方、目的の(2)については、上記の方法で調製した活性細胞壁標品をシュウ酸あるいは過酸化水素を含んだ溶液中で処理することで、in vitro系で細胞壁中のジフェルラ酸量の変化を調べた。その結果、シュウ酸あるいは過酸化水素処理によりジフェルラ酸量が増加し、シュウ酸と過酸化水素は同程度の効果を示した。従って、細胞壁のシュウ酸酸化酵素は、過酸化水素の生成・供給を介してペルオキシダーゼ活性に作用し、細胞壁中でのジフェルラ酸形成を促進することが示された。
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