2022 Fiscal Year Research-status Report
多細胞動植物間相互作用物質・受容体の網羅的同定と生物多様性・進化の誘導原理の明徴
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21K19273
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
澤 進一郎 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (00315748)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石川 勇人 千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (80453827)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 植物感染性線虫 / 誘引物質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
新生代に入ると、植物の世界では裸子植物やシダ植物が衰退し、花をつくる被子植物が爆発的に多様化し繁栄するようになった。昆虫類・哺乳類・鳥類などが、被子植物の蜜や果実を利用することで、受粉や種子散布などを多様化させ、お互い相互作用をしながら独自の進化をとげ、現代のような多様な植物（及びそれに伴う動物）が進化したと考えられる。一方、これまでに、ミツバチと花など、多細胞動物―多細胞植物相互作用について、様々な現象が明らかとなっているが、分子レベルでの研究はほとんどない。
本研究では、植物感染性線虫と植物をモデル実験系として利用し、多細胞動物―多細胞植物相互作用と、それに伴う進化を分子レベルで紐解くことを目的としている。
我々は、これまでに、サツマイモネコブセンチュウの植物誘引物質を複数単離してきており、受容体候補も得ている。本申請研究では、多くの線虫類のゲノム情報を用いて、誘引物質ー受容体の組合せに関する情報量を増やし、そのバリエーションについて網羅的に理解する。そのために、本研究では、BY2培養液から線虫誘引物質の精製を進め、誘引物質の同定を目指した。これまでに、有機溶媒を用いた液液分配を行った。誘引活性を指標に精製をすすめ、その後、ゲル濾過による分子量での分画、極性を用いたカラムによる分画を行い、精製を進め、グルコマンナン多糖など、誘引物質の候補を単離できた。実際，市販のグルコマンナンにも誘引活性が有ったことから、今回、あらたな誘引物質として植物由来のグルコマンナンを単離することが出来た。
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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
BY2の培養液の精製がすすんでいる。BY-2を酢酸エチル・エーテルを用いた液液分配を行い、水相を得た。また、その水相をメタノール精製し、超親水性画分をえた。ここから60%アセトニトリル画分と素通り画分に分け、素通り画分にグルコマンナンが、誘引物質として含まれることがわかった。実際，市販のグルコマンナンにも誘引活性が有ったことから、今回、あらたな誘引物質として植物由来のグルコマンナンを単離することが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
BY2培養液を用いた精製で、６０％アセトニトリル画分には、別の多糖が含まれると考えられる。今後、この精製を進め、あらたなサツマイモネコブセンチュウの誘引物質の単離を目指す。
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| Causes of Carryover |
本研究では、BY2培養液から線虫誘引物質の精製を進め、誘引物質の同定を目指している。その中で、線虫誘引物質の精製のために、熊本大学（当時）の石川勇人教授の協力を仰いでいた。しかし、石川教授が、2021年度に千葉大学に移動したため、石川教授が所有していた機器が使えなくなってしまった。2022年度には、熊本大学での研究立ち上げを目指していたが、共通機器の購入が延期され、熊本大学での実施ができなかった。そこで、千葉大学との共同研究としての研究継続を目指していたが、千葉大学としての、研究協力者の受け入れ態勢が整っておらず、研究協力者の派遣ができなかった。
2023年度に入って、熊本大学で精製などが出来るように、該当共通機器が納入され、利用できるようになった。2022年度に利用予定であった消耗品類は、2023年度に、新たな機械の消耗品などの購入に充当し、熊本大学で行う精製に資する予定である。さらに、2023年度は、千葉大学での研究協力者の受け入れも可能となったため、千葉大学とも、密に連携しながら共同研究を進める予定である。
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