2020 Fiscal Year Research-status Report
13CO2投与と顕微サンプリングによる樹木リグニンの部位選択的高感度構造解析
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19K06168
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
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) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 13CO2 / リグニン / NMR |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞壁主要成分のひとつであるリグニンは、組織・細胞の顕微スケールにおいても不均一な構造と分布を有しており、その生合成機構が緻密に制御されている可能性が示唆されている。しかしながら現時点においてリグニンの構造情報を最も網羅的に解析可能な13C-NMR（核磁気共鳴）法は、必要な試料量がガスクロマトグラフィー等の分解分析法と比べて圧倒的に多く、微小領域の試料のみを対象としてNMR分析を行うのは非常に困難である。ここでNMR分析感度のボトルネックは、13Cの天然存在比が1.08%と低いことである。そこで本研究では、独自に開発した環境制御型グロースチャンバー（基盤研究（C）15K07510）を用いて13CO2を投与しながら植物を育成し、高13C試料を得る。さらに特定部位の個別収集を行い、NMR法を用いた詳細な構造解析を行う。植物体内における顕微スケールのリグニン構造に関する知見を集積し、植物の精緻なリグニン生合成制御の顕微的実態に迫る。
第2年度では計画通りに13CO2を用いた育成を行った。特に傾斜育成することで、姿勢制御に関する特殊な組織を分取することに成功した。初年度から検討している各種分析手法について、第2年度ではさらに、少量サンプルから化学情報を引き出すため、検討を継続し、リグニン定量法の改善も行った。
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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
計画通り、初年度に発注した13CO2を用いて育成実験を遂行した。得られた試料は想定通りの量であった。核磁気共鳴分光法および質量分析の結果について、既報の再現性確認を入念に実施している。当初計画通りに試料が得られたため、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 |
育成した13CO2試料を用いて、第1・第2年度に検討した各種分析法を適用し、部位特異的リグニンの高度構造解析に取り組む。
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