2021 Fiscal Year Annual Research Report
リグニン前駆物質の輸送・貯蔵に関わる細胞間ネットワークの解明
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18H03959
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
福島 和彦 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (80222256)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松下 泰幸 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (60335015)
青木 弾 名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (80595702)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | TOF-SIMS / 前駆物質 / リグニン / 貯蔵 / 定量分析 / イメージング分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
飛行時間型二次イオン質量分析（TOF-SIMS）によって不均一な生体組織あるいは複合材料中における微量成分の定性的な分布評価が可能である。申請者はこれまでに、急速凍結させた試料を連続的に切削することにより、細胞（細胞壁）内にあるがままに存在するあらゆる構成成分の三次元分布を、分子レベルで可視化する複合装置（クライオTOF-SIMS/SEM システム）を世界に先駆けて開発してきた。本研究ではリグニン前駆物質の輸送・貯蔵に関わる細胞間ネットワークの解明を目的とし、凍結した植物試料内での様々な化合物の動態可視化を試みる。
（1）二次木部の各種組織の木化における同種・異種細胞間の相互作用
樹木二次木部ではほとんどの細胞が木化するため、二次壁の木化に必要な多量のリグニン前駆物質が周辺細胞から供給される可能性は低く、液胞内に貯蔵された前駆物質が用いられるか、形成層付近の若い同種細胞から放射組織経由で供給されることが想定される。第4年度では特に姿勢制御応答として生じる特異な化合物に焦点を当て、その輸送・消費状況を追跡するための新たな可視化技術の開発に取り組んだ。
（2）微量成分・高分子量成分を対象とした新規イメージング法の開発
生体試料内には様々な微量有機成分ならびに高分子成分が含まれているが、イメージング質量分析法ではある一瞬の状態を可視化しており、内部メカニズムの動的考察には不明な点も残されている。第4年度では高感度検出可能なマーカー化合物を利用することで、生体内における物質輸送の流れの可視化を検討したところ、時間変化による分布差異を明瞭に示すことに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
可視化技術の開発に複数のアプローチから取り組み、それぞれ良好な結果が得られたことから、当初計画の目標に対しておおむね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度までに実証できた新可視化法を用いて、リグニン前駆物質の輸送・貯蔵に関わる細胞間ネットワークの解明に取り組む。
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