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2006 年度 実績報告書

安定同位体トレーサー法によるリグニン生合成代謝中間物質の細胞内分子マッピング

研究課題

研究課題/領域番号 18208016
研究機関名古屋大学

研究代表者

福島 和彦  名古屋大学, 大学院生命農学研究科, 教授 (80222256)

研究分担者 今井 貴規  名古屋大学, 大学院生命農学研究科, 助教授 (20252281)
松下 泰幸  名古屋大学, 大学院生命農学研究科, 助教授 (60335015)
キーワード樹木 / 細胞壁 / リグニン / 同位体 / 質量分析
研究概要

リグニン形成の制御機構を前駆物質の貯蔵と輸送という動的な観点から捉え、モノリグノールの貯蔵と供給機構に着目し、細胞レベルで解明することを目的とする。安定同位体トレーサー法によるリグニン生合成中間物質の選択的な標識と飛行時間型二次イオン顕微質量分析(ToF-SIMS)による分子マッピングを組み合わせて、分子レベルの情報と組織レベルの情報を同時に入手することにより解析する。得られた結果を総合的に解析し、時空間的に制御された細胞壁の木質化機構、細胞壁内のセルロース間隙でのリグニン重合機構を明らかにする。
初年度は、樹木におけるリグニン生合成代謝中間物質の解析手法を確立するため、特定の位置を重水素や13Cで標識したコニフェリルアルコール、あるいはそれらの配糖体を合成し、飛行時間型2次イオン質量分析、高速液体クロマトグラフィー質量分析(LC/MS)に供した。
その結果、モノリグノール配糖体である、コニフェリン、シリンギン、p-グルコクマリルアルコールは、ToF-SIMS分析において特徴的な2次イオンを与えることがわかった。このことから、組織内での分布を可視化できることが判明した。
また、これらの配糖体はLC/MS分析においても特徴的なイオンピークを与えたことから、コニフェリルアルコールなどのモノリグノールと同時に定量分析することが示唆された。このことにより、樹木新生木部におけるリグニン前駆物質を未処理かつ微量で網羅的分析することが可能となった。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (6件)

  • [雑誌論文] The characteristic fragment ions and visualization of cationic starches on pulp fiber using ToF-SIMS2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsushita, T.Sekiguchi, K.Saito, T.Kato, T.Imai, K.Fukushima
    • 雑誌名

      Surface and Interface Analysis 39

      ページ: 501-505

  • [雑誌論文] リグニン生合成機構を利用した材料開発2007

    • 著者名/発表者名
      福島和彦
    • 雑誌名

      未来材料 7・4

      ページ: 24-32

  • [雑誌論文] A new analysis of the depolymerized fragments of lignin polymer in the plant cell walls using ToF-SIMS2006

    • 著者名/発表者名
      Saito, K., Kato, T., Takamori, H., Kishimoto, T., Yamamoto, A., Fukushima, K.
    • 雑誌名

      Applied Surface Science 252

      ページ: 6734-6737

  • [雑誌論文] Enzymatic polymerization of coniferyl alcohol in the presence of cyclodextrins2006

    • 著者名/発表者名
      R.Nakamura, Y.matsushita, k.Umemoto, A.Usuki, K.Fukushima
    • 雑誌名

      Biomacromolecules 7

      ページ: 1929-1934

  • [雑誌論文] Hinokiresinol is not a precursor of agatharesinol in the norlignan biosynthesis pathway in Japanese ceder2006

    • 著者名/発表者名
      T.Imai, M.Nomura, K.Fukushima
    • 雑誌名

      Journal of Plant Physiology 163

      ページ: 1221-1228

  • [雑誌論文] Evidence for involvement of the phenylpropanoid pathway in the biosynthesis of the norlignan agatharesinol2006

    • 著者名/発表者名
      T.Imai, M.Nomura, K.Fukushima
    • 雑誌名

      Journal of Plant Physiology 163

      ページ: 483-487

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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