| 研究領域 | 植物細胞壁の情報処理システム |
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| 研究課題/領域番号 |
15H01232
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
生物系
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
小林 優 京都大学, 農学研究科, 准教授 (60281101)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2016年度)
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| 配分額 *注記 |
7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2015年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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| キーワード | 細胞壁 / ペクチン / ラムノガラクツロナンII / KDO / ホウ素 / 植物 / 糖 / 遺伝子 |
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| 研究実績の概要 |
植物細胞壁に含まれるペクチンは、その内部のラムノガラクツロナンII（RG-II）領域がホウ酸とエステル結合することで架橋されゲル化する。このゲルの生理機能を解析する手段として、架橋部位であるRG-IIに変異を導入し、生育や代謝への影響を解析することが考えられる。そこで本研究では、RG-IIの特異的構成糖2-ケト-3-デオキシオクトン酸（KDO）の生合成関連酵素遺伝子の新規同定と、その変異株の解析を行った。
KDO生合成の初発基質D-アラビノース 5-リン酸（A5P）はD-リブロース 5-リン酸の異性化により生成する。その反応を触媒するA5Pイソメラーゼ（API）の遺伝子は植物では未同定であった。そこでグラム陰性菌APIとアミノ酸レベルで約30％な配列をコードするシロイヌナズナSETH3遺伝子を候補として研究を進めた。前年の研究でSETH3組換えタンパク質のAPI活性を確認したため、本年度はシロイヌナズナのSETH3変異株の表現型解析を行った。
seth3変異株としてまずT-DNA挿入変異株を探索したが、SETH3発現量が顕著に低下したラインは得られなかった。そこでRNAi法による発現抑制株を作成した。RNAi株はSETH3 mRNA量が顕著に低下し、主根伸長の抑制、地上部の矮化等の表現型を示した。シロイヌナズナはA5Pの代替としてD-アラビノースをKDO生合成に利用し得ることが示唆されている。そこで培地にD-アラビノースを添加したところRNAi株の生育は回復した。一方L-アラビノースは表現型を相補しなかった。以上の結果から、SETH3がA5Pの生合成に必要な酵素APIをコードする遺伝子であることが裏付けられた。またRG-IIの特異的構成糖KDOの生合成阻害はシロイヌナズナの生育を著しく低下させることが示された。
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| 現在までの達成度 (段落) |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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