| Project/Area Number |
19K06023
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39030:Horticultural science-related
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 果実軟化 / 細胞壁 / 糖加水分解酵素 / エクスパンシン / キシログルカン / SAXS / モモ果実 / 軟化 / 細胞壁構造 |
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| Outline of Research at the Start |
エクスパンシンは，植物細胞壁の構造変化，特に成長・発達および成熟過程の顕著な形質変化に深く関係していると考えられているタンパク質です．しかし，これまでの研究ではエクスパンシンの機能は明らかにされていません．
申請者は，先行研究によりエクスパンシンが糖加水分解活性および水素結合切断活性を有する可能性を明らかにしました．そこで，本研究はエクスパンシンの詳細な機能を明らかにするため，加水分解反応および水素結合切断活性を解析します．さらに，立体構造を基にセルロース系の基質だけでなく，ヘミセルロース系基質との反応性も調査しセルロースとヘミセルロースの架橋構造変化の機構解明にも繋げていきます．
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| Outline of Final Research Achievements |
PpEXP1 from peach fruit has been clarified to be deeply involved in the softening of peach fruit, but the details have not been clarified. In this study, we found that PpEXP1 has hydrolytic activity against cellulose. Furthermore, when cellooligosaccharides were used as substrates, PpEXP1 hydrolyzed cellopentaose to cellobiose and cellotriose, and cellohexasaose to cellobiose and cellotetraose, while it showed no hydrolytic activity for cellobiose to cellotetraose.
Small-angle X-ray scattering (SAXS) was also used to clarify the structural change of the cell wall as a structural change of the polymeric structure in fruit softening. The structural changes in the cell wall were observed, and the involvement of PpEXP1 was also clarified.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
モモ果実の軟化は，エクスパンシンという糖加水分解酵素が深く関係していることを明らかにした．このエクスパンシンは，モモ果実内のセルロースを規則的に分解しており，成熟に伴いセルロースが分解されることにより柔らかくなっていくことを明らかにしたものです．
また，モモ果実の内部の構造をX線で観察したところ，内部の繊維にそって構造が変化することが観察できた．これらの結果から，モモ果実の軟化は果実内部の繊維にそってセルロースが分解されることで起こることを明らかにすることができた．
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