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光・電子相関顕微鏡法による木材細胞壁多糖類の網羅的局在解析

研究課題

研究課題/領域番号 18K05760
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分40020:木質科学関連
研究機関京都大学

研究代表者

粟野 達也  京都大学, 農学研究科, 助教 (40324660)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード木部繊維 / 仮道管 / 非セルロース性多糖類 / キシラン / 条件付き敵対的生成ネットワーク / バーチャル免疫標識 / ポプラ / スギ / 免疫組織化学 / 分子構造 / 配向性 / セルロースミクロフィブリル / 放射柔細胞 / 免疫組織化学的プロファイリング / 敵対的生成ネットワーク / 接触細胞 / 隔離細胞 / 網羅的免疫標識 / プロテクティブレイヤー / ラムノガラクツロナンI / 96穴マルチプレート / 円形カバーガラス / ペクチン / 免疫標識 / 光・電子相関顕微鏡法
研究成果の概要

非セルロース性多糖類の木材細胞壁中での分布を明らかにするため、172種類の抗体を用いて効率よく免疫標識を行うための方法を検討した。印刷スライドグラスとバーチャルスライドスキャナの利用により、2日以内で画像取得ができた。条件付き敵対的生成ネットワークにより細胞壁染色像から免疫標識画像を生成できるようになったが、出現頻度が低い細胞種での再現性には改善が必要であった。ポプラ木部繊維では、側鎖置換への許容度が低い抗キシラン抗体の標識は切削方向の影響を受けるのに対し、側鎖置換への許容度が高い抗体の標識は切削方向の影響を受けないことが明らかとなった。これはスギ仮道管においても同様の傾向が見られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

木材細胞壁における非セルロース性多糖類の分布を172種類の抗体を用いて短時間に観察する方法を開発した。同一細胞での多糖類分布を比較するため、生成AIにより細胞壁画像から多糖類分布像を生成した。抗体が標識する非セルロース性多糖類の分子構造により組織切片の切削方向の影響を受けるものと受けないものがあり、細胞壁内での非セルロース性多糖類の存在様式を反映していると考えられる。このことは、細胞壁中での非セルロース性多糖類の役割を知る手掛かりとなる。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] ポプラ分化中木部繊維に堆積するキシランの分子構造の多様性とその空間分布2024

    • 著者名/発表者名
      土本 茉央、粟野 達也、吉永 新、杉山 淳司
    • 学会等名
      第74回日本木材学会大会京都大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 免疫標識を用いたスギ仮道管におけるキシランの構造と配向2024

    • 著者名/発表者名
      大村 麗奈、粟野 達也、吉永 新、杉山 淳司
    • 学会等名
      第74回日本木材学会大会京都大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Immunohistochemical profiling of poplar wood fiber using monoclonal antibodies directed to non cellulosic polysaccharides2023

    • 著者名/発表者名
      Mahiro Tsuchimoto, Tatsuya Awano, Arata Yoshinaga, Junji Sugiyama
    • 学会等名
      The 5th International Cellulose Conference [ICC 2022+1]
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ポプラ木部繊維の免疫組織化学的プロファイリング2023

    • 著者名/発表者名
      土本茉央、粟野達也、陳碩也、吉永新、杉山淳司
    • 学会等名
      第73回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 非セルロース性多糖類に対するバーチャル免疫標識2022

    • 著者名/発表者名
      土本茉央、粟野達也、陳碩也、杉山淳司
    • 学会等名
      第72回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ポプラ放射組織の接触細胞と隔離細胞の細胞壁構造と成分分布2021

    • 著者名/発表者名
      木村尚敬、粟野達也、吉永新、杉山淳司
    • 学会等名
      第71回日本木材学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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