2019 年度研究成果報告書

複数の枝作り酵素を欠損させた米澱粉の構造と酵素間相互作用から導く澱粉構造制御機構

研究課題

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研究課題/領域番号	18K14438
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分38060:応用分子細胞生物学関連
研究機関	秋田県立大学
研究代表者	クロフツ尚子秋田県立大学, 生物資源科学部, 研究員 (30583330)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2020-03-31
キーワード	イネ / 澱粉 / 枝作り酵素 / アミロース / 難消化性澱粉
研究成果の概要	イネ種子の澱粉構造の制御機構を解明するため、3種のBE（Branching Enzyme; BEI, BEIIa, BEIIb）のうち２つのBEを同時に欠損させたイネ変異体を作出し、残り一つとなったBEの役割を明確に示した。be1/be2bの種子は白濁し、超高アミロース（約52％）で、難消化性澱粉含量が非常に高かった（WTの175倍）。be1/be2aの種子は透明で、野生型に近いbe1変異体と同様の澱粉構造を示した。一方、be2a/be2bは不稔性が極めて強く、次世代の種子はほとんど稔らなかった。これらのことから、BEアイソザイムには特異的な機能と相補可能な機能があることが明確になった。
自由記述の分野	澱粉性合成
研究成果の学術的意義や社会的意義	澱粉の枝作り酵素（Branching enzyme; BE)は3種類あり、そのバランスが澱粉特性や米の用途を左右する。BEの相補関係を明確にするため、本研究では、二つの BEを同時に欠損させることで、残り一つとなったBEの役割を明確にした。be1/be2bの種子は白濁し、超高アミロース（約52％）で、難消化性澱粉含量が非常に高かった（WTの175倍）。BEIIaが存在することで、コメの収量を維持しつつ、腸内環境の改善や血糖値の急激な上昇を抑制する難消化性澱粉の含量を増やすことができることが明らかになった。