2014 Fiscal Year Annual Research Report
代謝工学と有機化学の連携による新規有用リグニンの開発
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25292104
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
梅澤 俊明 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (80151926)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 史朗 京都大学, 生存圏研究所, 助教 (70437268)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | リグニン / 代謝工学 / 有機化学 / 有機工業原材料 / 芳香族資源 / イネ科植物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
再生可能資源・エネルギーの利用技術開発においては、木質資源由来のバイオリファイナリーシステムの構築が主要課題の一つとなっている。このシステムの経済性向上には、リグニンの高付加価値有効利用方法の確立が鍵となっている。リグニンの利用研究は既に半世紀以上の歴史があることから、リグニン利用の新展開に到達するには、従来全く未着手の方向からの研究推進が必須である。そこで、本研究では、従来未開拓の有機化学と代謝工学の融合によるリグニンの新規有効利用基盤の構築を最終目標として研究を進めている。すなわち、リグニンの新規化学変換法の開拓を進めると共に、近年格段に進展した植物バイオテクノロジーを駆使して、単離が容易で、反応性に冨み、且つ単純な芳香核構造を有する新規リグニンを、生育に影響を及ぼさない形で高蓄積した植物を作出するための基礎研究を推進している。
本年度は、リグニン生合成改変形質転換イネ試料並びに大型イネ科植物（エリアンサス及びソルガム）試料を用い、リグニンの反応性と構造の相関について検討した。すなわちまずこれらの植物試料につき、細胞壁画分を調整した。次いで、これらのイネ科植物試料の塩基性加水分解に供することに得た分解産物の超高分解能質量分析を行った。ここで、リグニン分解オリゴマー画分の解析を進め、リグニン分解反応解析に対する新たなシステム開拓の基盤情報を得た。また、形質転換イネについては、化学分析、二次元ＮＭＲ分析、および熱分解分析に供し、構造と反応性の相関について検討を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初計画に無いリグニン分解物の超高分解能質量分析を実施し、新知見を得たため。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度に引き続き、構造変異の大きいリグニンを産生するイネを大量に育成する。
得られた形質転換イネのリグニンを塩基性加水分解及び熱分解等に供し、反応性を非形質転換体リグニンと比較する。さらに、従来リグニンに適用されていない新規反応である酸性還元分解と組み合わせ、芳香核構造を改変し、有機化学的変換が容易なリグニンを得る。
以上を総合的に進め、反応性に冨み、且つ単純な芳香核構造を有する新規リグニンを産生する植物を作出するための基盤を構築する。
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[Presentation] CAD2 deficiency causes both brown midrib and gold hull and internode phenotypes in Oryza sativa2014
Author(s)
Taichi Koshiba, Shinya Murakami, Takefumi Hattori, Mai Mukai, Akira Takahashi, Akio Miyao, Hirohiko Hirochika, Shiro Suzuki, Masahiro Sakamoto, Toshiaki Umezawa
Organizer
53rd Annual Meeting of the Phytochemical Society of North America (PSNA 2014)
Place of Presentation
Raleigh, USA
Year and Date
2014-08-09 – 2014-08-13
Invited
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