| 研究課題/領域番号 |
24K08915
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39040:植物保護科学関連
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| 研究機関 | 秋田県立大学 |
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研究代表者 |
野下 浩二 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (40423008)
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| 研究期間 (年度) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2026年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2025年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | イソチオシアネート / 活性発現の分子機構 / プロテアーゼ / 植物ホルモン / 種子発芽 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ワサビの辛味成分に代表されるイソチオシアネート (ITC) 類は，殺菌，殺虫，植物種子発芽阻害，発がん抑制など多様な生物活性が知られる一方，その反応性の高い官能基の存在ゆえ特定の標的はなく，様々なタンパク質の働きを阻害すると考えられている．代表者は，ITC 類がレタス種子発芽中に一過的に発現するシステインプロテアーゼを阻害することを見出し，ITC 類にも特定の標的が存在することを示す予備的結果を得ている．本研究でその詳細を解明し，雑草防除など作物生産への応用にも繋げたい．
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| 研究実績の概要 |
ワサビの辛味成分に代表されるイソチオシアネート (ITC) 類は，殺菌，殺虫植物種子発芽阻害，発がん抑制など多様な生物活性が知られる．その一方，反応性の高いイソチオシアノ基の存在ゆえ特定の標的はなく，様々なタンパク質の働きを阻害すると考えられている．代表者は，ITC 類がレタス種子発芽中に一過的に発現するシステインプロテアーゼを阻害することを見出し，ITC 類にも特定の標的が存在することを示す予備的結果を得ている．本研究でその詳細を解明し，雑草防除など作物生産への応用にも繋げようと研究を計画した．
ITC 類により発芽が阻害されたレタス種子中では貯蔵タンパク質が分解されずに残ること，またレタス種子発芽数時間後に一過的にシステインプロテアーゼの活性が上昇することをカゼインを基質に用いることで確認できている．実際にこのシステインプロテアーゼが種子中の貯蔵タンパク質を分解するか検討した．ITCで発芽阻害した種子に残存するタンパク質を指標に分解の有無を調べたところ，分解されていないタンパク質と分解されていると考えられるタンパク質もみられた．一方，レタス種子からタンパク質を抽出し，アセトン沈殿を経て電気泳動すると，全体が染色され，タンパク質のバンドを確認しにくいこともあった．種子からタンパク質を抽出する際にポリクラールを加えることで，このバックグラウンドの染色を抑えることができることがわかった．これまで確認できていなかった種子中のタンパク質も容易に確認できるようになった．
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
タンパク質分解の定性的な評価にとどまり，定量的な評価ができていない点はあるものの，レタス種子タンパク質の夾雑成分を除去し，電気泳動によりタンパク質の分解の有無を確認できるようになってきている．
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| 今後の研究の推進方策 |
レタス種子中のシステインプロテアーゼがどのタンパク質を分解するか，またその程度の定量化を進めるために，種子タンパク質の精製を進める．また，種子発芽時の植物ホルモンの動態解析，雑草種子に対する ITC 類の影響を調べる予定である．
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