| 研究課題/領域番号 |
19H03252
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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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| 審査区分 |
小区分44030:植物分子および生理科学関連
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| 研究機関 | 立命館大学 |
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研究代表者 |
石水 毅 立命館大学, 生命科学部, 教授 (30314355)
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| 研究分担者 |
三輪 京子 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (50570587)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
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| キーワード | 細胞壁 / 植物 / 多糖 / 糖転移酵素 / 糖ヌクレオチド / ペクチン / ガラクツロン酸 / 植物細胞壁 / ホウ素 / 植物栄養 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
植物細胞壁成分ペクチンの生合成には30種類程度の糖転移酵素が関わるとされているが、ほとんどが未同定のままで、ペクチンの生理機能解析が遅れている。ペクチンの主鎖や側鎖形成に関わる4種類の糖転移酵素について、申請者が構築してきたペクチン生合成糖転移酵素遺伝子の同定法を適用し、それらの酵素の基質調製、酵素活性測定、シロイヌナズナゲノムから候補遺伝子の選定、リコンビナント候補タンパク質の酵素活性測定を行い、4種類のペクチン生合成糖転移酵素遺伝子を同定する。さらに、これらの遺伝子発現抑制変異シロイヌナズナを解析し、ペクチンの生理的役割（細胞接着、細胞壁構築による植物体の強度形成など）を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
植物細胞壁ペクチンの生合成糖転移酵素・修飾酵素を見出すことを目的とした。本研究助成事業により、ペクチン生合成酵素の基質調製・活性検出・遺伝子同定を行った。ペクチンラムノガラクツロナンI（RG-I）の主鎖生合成ガラクツロン酸転移酵素がシロイヌナズナゲノムに8遺伝子あることを見出した。RG-I側鎖生合成ガラクトース転移酵素活性を初めて検出し、酵素番号EC 2.4.1.375が与えられた。RG-Iアセチル基転移酵素の活性をTBL7に初めて検出した。また、RG-II Kdo転移酵素の基質・CMP-Kdoを調製した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
植物細胞壁ペクチンのいくつかの生合成酵素を解析・遺伝子同定した本研究成果は、ペクチンの機能解析に役立てられる。ペクチンの機能として考えられている細胞接着・形態形成・硬軟調節などに焦点を当て、本研究で同定したペクチン生合成酵素遺伝子を用いて、機能解析を進めることができるようになる。また、ペクチンがヒトの免疫機能を活性化すると考えられており、本研究成果により、ペクチンのどの構造がその機能に関与するか明らかにする研究を展開できる。
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