| 研究課題/領域番号 |
15H02454
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
木質科学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
高部 圭司 京都大学, 農学研究科, 教授 (70183449)
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| 研究分担者 |
上高原 浩 京都大学, 農学研究科, 教授 (10293911)
飛松 裕基 京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (20734221)
粟野 達也 京都大学, 農学研究科, 助教 (40324660)
津山 濯 宮崎大学, 農学部, 助教 (40786183)
高野 俊幸 京都大学, 農学研究科, 教授 (50335303)
吉永 新 京都大学, 農学研究科, 准教授 (60273489)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
44,070千円 (直接経費: 33,900千円、間接経費: 10,170千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2015年度: 33,670千円 (直接経費: 25,900千円、間接経費: 7,770千円)
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| キーワード | ヘミセルロース / リグニン / コニフェリン / p-グルコクマリルアルコール / ゴルジ装置 / ミクロソーム / V-ATPase / 細胞壁 / 分化中木部 / ミクロフィブリル / キシラン / ミクロソーム膜 / 輸送 / モノリグノール / 微小管 / セルロースミクロフィブリル / アセチル化度 / 高分解能走査電子顕微鏡 / 広葉樹 / ゴルジ小胞 / ヒノキ / 圧縮あて材 / グルコマンナン / ガラクタン / 密度勾配遠心法 / 高圧凍結法 / 生合成 / 超遠心法 / 免疫標識 / 組織構造 |
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| 研究成果の概要 |
木材細胞壁の主要マトリックス成分としてヘミセルロースがあり、グルコマンナン、キシラン、ガラクタンが挙げられる。これらの生合成と輸送に関し以下のことが判明した。１つのゴルジ装置で複数のヘミセルロースが合成され、複数のヘミセルロースは個々に異なるゴルジ小胞にパッキングされ細胞壁に輸送される。ゴルジ装置で合成されたヘミセルロースは高アセチル化されているが、細胞壁に輸送された後はアセチル基が徐々に外れていく。
もう一つのマトリックス成分としてリグニンがある。ポプラやモウソウチクのリグニン前駆物質の輸送活性を調べたところ、いずれにおいてもp-グルコクマリルアルコールの輸送にV-ATPaseが関与していた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
木材細胞壁の形成過程は未解明な点が多く、その解明は知的財産を形成する上で大きな意味を持つ。本研究で明らかになったゴルジ装置でのヘミセルロースの合成と梱包の機能は細胞壁形成に関する合理的な理解を導いた。また、リグニン前駆物質の輸送メカニズムの解明は、木化する細胞壁の形成過程を深く理解するだけでなく、木材細胞壁をバイオマス材料として利用する上での貴重な基礎的情報を提供した。
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