| 研究課題/領域番号 |
18H03959
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
福島 和彦 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (80222256)
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| 研究分担者 |
松下 泰幸 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (60335015)
青木 弾 名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (80595702)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | TOF-SIMS / 前駆物質 / 貯蔵 / 定量分析 / イメージング分析 |
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| 研究実績の概要 |
飛行時間型二次イオン質量分析（TOF-SIMS）によって不均一な生体組織あるいは複合材料中における微量成分の定性的な分布評価が可能である。申請者はこれまでに、急速凍結させた試料を連続的に切削することにより、細胞（細胞壁）内にあるがままに存在するあらゆる構成成分の三次元分布を、分子レベルで可視化する複合装置（クライオTOF-SIMS/SEM システム）を世界に先駆けて開発してきた。本研究ではリグニン前駆物質の輸送・貯蔵に関わる細胞間ネットワークの解明を目的とし、凍結した植物試料内での様々な化合物の動態可視化を試みる。
（1）二次木部の各種組織の木化における同種・異種細胞間の相互作用
樹木二次木部ではほとんどの細胞が木化するため、二次壁の木化に必要な多量のリグニン前駆物質が周辺細胞から供給される可能性は低く、液胞内に貯蔵された前駆物質が用いられるか、形成層付近の若い同種細胞から放射組織経由で供給されることが想定される。今年度は測定手法を見直したことで、これまで明らかになていなかった放射組織における特定微量抽出成分の分布を可視化することができた。また植物試料について、前年度までに得られていた実験結果に基づいて試料の育成計画を見直し、かつ、より精度・確度を高めた実験を行うための育成系の検討も行った。
（2）微量成分・高分子量成分を対象とした新規イメージング法の開発
生体試料内には様々な微量有機成分ならびに高分子成分が含まれているが、従来のTOFSIMS法では分析の難しい化合物も多い。そこで従来法では分析困難であった成分を対象とした新規イメージング法の開発に取り組んだ。前年度までにある程度成果の得られていた脂質系高分子の検出について、更なる検討を重ね、よりNativeな状態での可視化手法を見出した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
微量であるがゆえに放射組織での検出がこれまで困難であった化合物を検出できたこと、また新規イメージング法の開発に飛躍的な発展があったことから、当初計画以上に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでの実験結果により、リグニン前駆体が植物内で周期的な動態を有しており、可視化できる可能性が示された。次年度ではサンプル育成システムの全面改訂のための予備検討結果を参考に、より精度・確度を高めた実験を行う。また新規イメージング法の開発については当課題でこれまでに検討した計算化学的手法をさらに発展させ、異種分析手法のデータを多変量解析に組み込む。
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