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Cupinファミリータンパク質を活用した植物パレオプロテオミクスの創成

研究課題

研究課題/領域番号 22K18486
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分3:歴史学、考古学、博物館学およびその関連分野
研究機関金沢大学

研究代表者

西内 巧  金沢大学, 疾患モデル総合研究センター, 准教授 (20334790)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードパレオプロテオミクス / 植物種子 / 土器付着物 / 植物遺体 / タンパク質データベース / RNA-Seq / 植物遺存体 / 種子タンパク質 / 種子 / プロテオミクス
研究開始時の研究の概要

植物遺体や土器付着物から検出された残存タンパク質には、植物グロブリンやグリシニン等のCupinファミリータンパク質が高頻度に見られることを明らかにしている。本研究では、出土地域や年代が異なり、また多様な植物遺体や土器付着物等の多数の出土試料を用いてタンパク質分析を行うことで、エビデンスを積み重ね、植物を含む考古学試料におけるCupinファミリータンパク質の残存性と普遍性を明らかにし、植物パレオプロテオミクスに有用な基盤データを確立する。

研究成果の概要

植物遺体(炭化種子)や土器付着炭化物に残存する植物の種子タンパク質であるCupinファミリータンパク質を検出・同定することで、植物の属や種を明らかにする植物パレオプロテオミクスの基盤整備を試みた。炭化米は、試料の保存状況が良ければ、ジャポニカ種とインディカ種を判別可能であることが分かった。土器付着炭化物については、イネ、ダイズ属、クルミ属由来のCupinタンパクを効率よく検出し、属や種を同定することができた。一方で、タンパク質の情報がほとんどない6種の堅果類の現生果実を用いてRNA-Seq解析を実施して、新たにタンパク質のデータベースを作成し、多様な植物種を同定できるように基盤整備を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、植物遺体を同定することで、炭化米の場合には、試料の保存状況が良ければ、ジャポニカ種とインディカ種を判別可能であることを明らかにした。また、土器付着炭化物については、Cupinファミリータンパクを効率よく検出する研究基盤を確立できたことで、考古試料について植物の属や種のレベルで同定することが可能となった。さらに、タンパク質の情報がほとんどなかった堅果類等については、現生果実を用いてRNA-Seq解析を実施し、タンパク質のデータベースを作成することで、より多様な植物種の同定が可能となり、植物パレオプロテオミクスの今後の拡張性についても示すことができた。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Palaeoproteomic investigation of an ancient human skeleton with abnormal deposition of dental calculus.2024

    • 著者名/発表者名
      chida-Fukuhara Y, Shimamura S, Sawafuji R, Nishiuchi T, Yoneda M, Ishida H, Matsumura H, Tsutaya T.
    • 雑誌名

      Sci Report.

      巻: 14 号: 1 ページ: 5938-5938

    • DOI

      10.1038/s41598-024-55779-y

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Proteomic and molecular analyses to understand the promotive effect of safranal on soybean growth under salt stress.2023

    • 著者名/発表者名
      Kausar R, Nishiuchi T, Komatsu S.
    • 雑誌名

      J Proteomics

      巻: 294 ページ: 105072-105072

    • DOI

      10.1016/j.jprot.2024.105072

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Data for proteomic analysis of epidermis of Arabidopsis leaves inoculated with plant pathogenic fungi, <i>Fusarium graminearum</i>.2023

    • 著者名/発表者名
      Sidiq Y, Tamaoki D, Nishiuchi T
    • 雑誌名

      Journal of Proteome Data and Methods

      巻: 5 号: 0 ページ: 9

    • DOI

      10.14889/jpdm.2023.0009

    • ISSN
      2434-6454
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Proteomic Profiling of Plant and Pathogen interaction in Leaf Epidermis.2022

    • 著者名/発表者名
      Sidiq Y, Tamaoki D, Nishiuchi T
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 20 ページ: 12171-12171

    • DOI

      10.3390/ijms232012171

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 藍染の伝統技術の 解明に向けた藍甕付着物のメタプロテオーム解析2023

    • 著者名/発表者名
      西内巧、斎藤秀樹、村上夏希、中野正貴、中山誠二、庄田慎矢
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Proteomics Approach to the Biomolecule Degradation of Indigo Dyeing Vessel Deposits2023

    • 著者名/発表者名
      Takumi Nishiuchi, Hideki Saito, Natsuki Murakami, Seiji Nakayama and Shinya Shoda
    • 学会等名
      42nd conference on Dyes in History and Archaeology.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 6遺跡から出土した炭化米における残存タ ンパク質及び代謝物の包括的な解析2023

    • 著者名/発表者名
      西内巧,中野正貴,庄田慎矢 、上條信彦
    • 学会等名
      第38回日本植生史学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 土器付着物プロテオミクスで古代人の食生活を探る2022

    • 著者名/発表者名
      西内巧
    • 学会等名
      植物分析学会中部談話会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 土器付着物を用いたプロテオミクスによる古代人の食生活の復元2022

    • 著者名/発表者名
      西内巧、庄田槙矢
    • 学会等名
      2022年度日本プロテオーム学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] プロテオミクスを用いた土器付着物に含まれる作物種の同定2022

    • 著者名/発表者名
      西内巧、庄田槙矢
    • 学会等名
      第37回日本植生史学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 「パレオプロテオミクスの進歩と展望」東アジア考古科学の新展開2024

    • 著者名/発表者名
      西内巧
    • 総ページ数
      192
    • 出版者
      雄山閣
    • ISBN
      9784639029700
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 古代寺院の食を再現する2023

    • 著者名/発表者名
      村上夏希、西内巧、庄田慎矢
    • 総ページ数
      222
    • 出版者
      吉川弘文館
    • ISBN
      9784642046732
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 中国新石器時代文明の探求 vol.22023

    • 著者名/発表者名
      西内巧、中野正貴、庄田慎矢
    • 総ページ数
      305
    • 出版者
      六一書房
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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