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植物細胞壁多糖ラムノガラクツロナンIIの金属結合サイトの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15580053
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物栄養学・土壌学
研究機関独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構

研究代表者

松永 俊朗  農業, 生物系特定産業技術研究機構・九州沖縄農業研究センター, 研究室長 (20355647)

研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2004年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2003年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードラムノガラクツロナンII / 希土類 / サイズ排除HPLC / ICP-MS / 植物細胞壁多糖 / ホウ素
研究概要

1.ラムノガラクツロナンII(RG-II)は、植物細胞壁多糖ペクチンの一部を構成する多糖である。細胞壁中では、2分子のRG-II単量体(mRG-II)が1分子のホウ酸により架橋されdRG-II-B複合体を形成し、細胞壁構造を安定化している。このことが必須微量元素ホウ素の主な機能である。単離されたdRG-II-B複合体には、特定の金属イオンが結合しており、複合体の安定生成に寄与している。しかし、金属イオンの結合サイトについては明らかにされていない。そこで本研究では、RG-II分子内の金属結合サイトの解明を行った。
2.mRG-IIの側鎖の金属結合サイトへの寄与
0.1Mトリフルオロ酢酸処理により調製した部分加水分解mRG-IIに過剰のLaCl_3を混合して分析溶液とし、サイズ排除HPLC/ICP-MS測定を行った。その結果、加水分解条件が強くなるにつれて、mRG-II主成分ピークの量が減少するとともに、低分子量領域には、いくつかの部分加水分解断片が現れた。Laイオンは、部分加水分解により生成したmRG-II主成分ピーク分子に結合したが、分子量2,000以下の加水分解断片には、結合しなかった。この結果から、mRG-IIのランタノイド結合サイトは、直鎖と複数の側鎖から形成されていることが明らかになった。
3.dRG-II-B中のホウ酸陰イオンの金属結合サイトへの関与
シュガービートdRG-II-B 2.2mgを40mM酢酸アンモニウム緩衝液(pH5.0)500μLに溶解し、半量をcontrolとし、残り半量に0.1M EuCl_3 5μLを加えEu処理試料とし、^<11>B NMR測定を行った。その結果、dRG-II-B中のホウ酸エステル(1:2)に由来するピークは、controlとEu処理のどちらのスペクトルにも、全く同じ-9.6ppmに観測された。この結果から、dRG-II-Bに結合している金属は、ホウ酸陰イオンには直接は配位しておらず、dRG-II-Bの金属結合サイトはホウ酸陰イオンからはある程度以上離れていることが明らかになった。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (12件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] Effects of boron deficiency in cell suspension cultures of Populus alba L.2005

    • 著者名/発表者名
      K.Kakegawa, T.Ishii, T.Matsunaga
    • 雑誌名

      Plant Cell Rep. 23

      ページ: 573-578

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 植物におけるホウ素必須性の機構と進化的起源2005

    • 著者名/発表者名
      松永俊朗, 石井忠
    • 雑誌名

      日本土壌肥料学雑誌 76

      ページ: 223-228

    • NAID

      110004734813

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mechanism and evolutionary origin of boron essentiality in plants2005

    • 著者名/発表者名
      T.Matsunaga, T.Ishii
    • 雑誌名

      Jpn.J.Soil Sci.Plant Nutr. 76

      ページ: 223-228

    • NAID

      110004734813

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 植物におけるホウ素必須性の機構と進化的起源2005

    • 著者名/発表者名
      松永俊朗, 石井忠
    • 雑誌名

      日本土壌肥料学雑誌 76(印刷中)

    • NAID

      110004734813

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Occurrence of the primary cell wall polysaccharide rhamnogalacturonan II in pteridophytes, lycophytes, and bryophytes : Implications for the evolution of vascular plants.2004

    • 著者名/発表者名
      T.Matsunaga, T.Ishii, S.Matsumoto, M.Higuchi, A.Darvill, P.Albersheim, M.A.O'Neill
    • 雑誌名

      Plant Physiol. 134

      ページ: 339-351

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of metal binding properties of rhamnogalacturonan II from plant cell walls by size-exclusion HPLC/ICP-MS2004

    • 著者名/発表者名
      T.Matsunaga, T.Ishii
    • 雑誌名

      Anal.Sci. 20

      ページ: 1389-1393

    • NAID

      10013657249

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ホウ素による植物細胞壁構造の安定化2004

    • 著者名/発表者名
      松永俊朗, 石井忠
    • 雑誌名

      植調 38

      ページ: 343-352

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Occurrence of the primary cell wall polysaccharide Rhamnogalacturonan II in pteridophytes, lycophytes, and bryophytes: Implications for the evolution of vascular plants2004

    • 著者名/発表者名
      T.Matsunaga, T.Ishii, S.Matsumoto, M.Higuchi, A.Darvill, P.Albersheim, M.A.O'Neill
    • 雑誌名

      Plant Physiol. 134

      ページ: 339-351

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Characterization of metal binding properties of Rhamnogalacturonan II from plant cell walls by size-exclusion HPLC/ICP-MS2004

    • 著者名/発表者名
      T.Matsunaga, T.Ishii
    • 雑誌名

      Anal.Sci. 20

      ページ: 1389-1393

    • NAID

      10013657249

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 植物体内でのホウ素の化学形態と動態・機能2003

    • 著者名/発表者名
      松永俊朗, 石井忠
    • 雑誌名

      季刊肥料 96

      ページ: 64-70

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 植物細胞壁形成におけるペクチン多糖ラムノガラクツロナンII-ホウ酸複合体の機能2003

    • 著者名/発表者名
      石井忠, 松永俊朗
    • 雑誌名

      Cellulose Commun. 10

      ページ: 160-164

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Function of rhamnogalacturonan II - borate complex in plant cell wall formation2003

    • 著者名/発表者名
      T.Ishii, T.Matsunaga
    • 雑誌名

      Cellulose Commun. 10

      ページ: 160-164

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 松永俊朗, 石井忠: "植物体内でのホウ素の化学形態と動態・機能"季刊肥料. 96. 64-70 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 石井忠, 松永俊朗: "植物細胞壁形成におけるペクチン多糖ラムノガラクツロナンII-ホウ酸複合体の機能"Cellulose Commun.. 10(4). 160-164 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Matsunaga, T.Ishii, S.Matsumoto, M.Higuchi, A.Darvill, P.Albersheim, M.A.O'Neill: "Occurrence of the primary cell wall polysaccharide rhamnogalacturonan II in pteridophytes, lycophytes, and bryophytes : Implications for the evolution of vascular plants."Plan Physiol.. 134. 339-351 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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