| 研究課題/領域番号 |
20H03044
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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40020:木質科学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
飛松 裕基 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (20734221)
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| 研究分担者 |
堀 千明 北海道大学, 工学研究院, 助教 (50722948)
久住 亮介 京都大学, 農学研究科, 助教 (70546530)
梅澤 俊明 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (80151926)
今井 友也 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (90509142)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2020年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
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| キーワード | Lignin / lignocellulose / cell wall / bioengineering / supramolecular structure / NMR / X-ray / genome editting / リグニン / フェルラ酸 / 細胞壁 / リグノセルロース / セルロース / ヘミセルロース |
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| 研究開始時の研究の概要 |
複雑多様なリグニンの分子構造は、維管束植物の進化・環境適応と密接に関係する木質細胞壁の本質的特徴であると同時に、脱炭素社会構築を担う木質利用の重要阻害要因である。本研究は、木質の生理機能・超分子構造・利用特性に及ぼすリグニンの寄与を体系的に明らかにすることを目的とする。リグニンの量・構造を系統的に変化させたリグニン改変組換え植物を作出し、その細胞壁の化学構造・超分子構造・生理学的特性・化学変換利用特性を体系的に調べ、改変されたリグニンの量・構造との関係性を明らかにする。同時に、改変したリグニンの反応特性に合わせた木質の成分分離・触媒分解反応の最適化を通じ、木質変換利用効率の相乗的向上を図る。
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| 研究成果の概要 |
複雑多様なリグニンの分子構造は、維管束植物の進化・環境適応と密接に関係する木質の本質的特徴であると同時に、脱炭素社会構築を担う木質バイオマス利用の重要阻害要因でもある。本研究では、多様なリグニンサブストラクチャーの形成に寄与するリグニンモノマーの生合成機構を明らかするとともに、リグニンの分子構造と木質細胞壁の機能・特性の関係性を明らかにすることを目的とした。イネをモデルとして、リグニン生合成に関与する種々の酵素遺伝子群の同定するともに、リグニンの量・構造を改変したイネ変異体や組換え体の細胞壁の超分子構造や各種特性を調べ、改変されたリグニンの量・構造との関係性を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果は、維管束植物の進化や環境適応の仕組みの理解に繋がる細胞壁の機能発現におけるリグニンの役割の理解に重要な基盤を与えるものである。同時に、循環型社会構築に向けた木質バイオマス利用におけるリグニンによる阻害機構の理解や代謝工学や分子育種を通じた利用性を向上させたバイオマス生産植物の開発に寄与する知見が得られた。
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