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2020 年度 実施状況報告書

外的環境要因によって発現する心材形成誘導因子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 18K19231
研究機関京都大学

研究代表者

坂本 正弘  京都大学, 農学研究科, 准教授 (40303870)

研究分担者 高部 圭司  京都大学, 農学研究科, 教授 (70183449) [辞退]
粟野 達也  京都大学, 農学研究科, 助教 (40324660)
中沢 威人  京都大学, 農学研究科, 助教 (80608141)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2022-03-31
キーワード心材形成 / 師管液 / NACドメイン転写因子 / プロテインキナーゼ / ペルオキシダーゼ
研究実績の概要

昨年度伐採した樹齢60年のスギより得られた師管液並びに仮道管液を遠心濃縮フィルターにより遠心濃縮をおこない、膜上層画分と濾液画分に分画した。師管液および仮道管液から得られた膜上画分をさらに透析したのち、SDS-PAGEによって分離した。師管液からは3個、仮道管液からは7個のバンドが検出された。SDS-PAGE後、PDVF膜に転写した後、師管液、仮道管液のタンパク質のうち明瞭なバンドを切り出し、ペプチドのN-末端分析に供した。その結果、師管液からは1種類、仮道管液からは3種類のペプチドに関してN-末端のアミノ酸配列を決定することができた。得られたアミノ酸配列をデータベースで検索した結果、師管液(PS)から得られたPS50はシトカトウヒやヒノキのペルオキシダーゼと相同性が見られた。また、仮道管液(XS)から得られたXS20はアブラナ科の外来種であるルベラナズナのNAC-ドメインを含むタンパク質に、XS37はアブラナのプロテインキナーゼドメインを含むタンパク質にそれぞれ相同性が見られた。なお、XS48は読めたアミノ酸配列が短かっためかデータベースにはヒットしなかった。
師管液中に細胞壁の木化にも関与するペルオキシダーゼが見出されたことは大変興味深い結果である。また、仮道管液にもNACドメイン転写因子が含まれていたことは通導組織形成に関係すること、シグナル伝達や代謝の調節因子として働くプロテインキナーゼが見出されたことも興味深い結果となった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

新型コロナウィルスの感染拡大を受けて緊急事態宣言もあり、サンプリングや実験に多大なる影響があり、遅れが生じた。とくに季節ごとの葉からRNAを抽出する計画に影響が大きく、予定していた実験が完了せず、延長申請を行うに至った。

今後の研究の推進方策

本年度は新型コロナの影響でサンプリングに支障を来たしたことから、新たにサンプリングを行い、RNAを抽出し以前抽出したサンプルと合わせてRNA-seq解析を委託する予定である。
幹の内樹皮から師管液・仮道管液を採取し、ペプチド・オリゴ糖分析に成功した。幹と比較すると採取量は少なくなると予想されるが、同様の手法を用いて枝からの師管液を採取することは可能であると考えられるので枝からの師管液採取し、分析に供するとともに師管液中に見出されたNACドメイン転写因子、プロテインキナーゼ、ペルオキシダーゼについて解析を予定である。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウィルス感染拡大のため、研究計画に支障を来たし、延長申請となったため。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Targeted disruption of hir1 alters the transcriptional expression pattern of putative lignocellulolytic genes in the white-rot fungus Pleurotus ostreatus2021

    • 著者名/発表者名
      Hongli Wu, Takehito Nakazawa , Ryota Morimoto, Shivani, Masahiro Sakamoto, Yoichi Honda
    • 雑誌名

      Fungal Genetics and Biology

      巻: 147 ページ: 103507

    • DOI

      10.1016/j.fgb.2020.103507

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transcriptional shifts in delignification‐defective mutants of the white‐rot fungus Pleurotus?ostreatus2020

    • 著者名/発表者名
      Wu Hongli、Nakazawa Takehito、Takenaka Atsuki、Kodera Rina、Morimoto Ryota、Sakamoto Masahiro、Honda Yoichi
    • 雑誌名

      FEBS Letters

      巻: 594 ページ: 3182~3199

    • DOI

      10.1002/1873-3468.13890

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lignin Metabolic Engineering in Grasses for Primary Lignin Valorizarion2020

    • 著者名/発表者名
      Tishiaki Umezawa, Yuki Tobimatsu, Masaomi Yamamura, Takuji Miyamoto, Taichi Koshiba, Rie Takada, Pui Ying Lam, Shiro Suzuki, Masahiro Sakamoto
    • 雑誌名

      Lignin

      巻: 1 ページ: 30~41

    • 査読あり
  • [学会発表] スギの師細胞液および仮道管液に含まれる オリゴ糖,ペプチド,タンパク質の分析2020

    • 著者名/発表者名
      木村尚敬、粟野達也、高部圭司、坂本正弘
    • 学会等名
      日本木材学会
  • [学会発表] キシラン側鎖糖転移酵素遺伝子の発現を変化させたイネ形質転換株における 細胞壁成分の解析2020

    • 著者名/発表者名
      長谷川智彦、宮本託志、山村正臣、中沢威人、本田与一、梅澤俊明、坂本正弘
    • 学会等名
      日本木材学会
  • [学会発表] キシラン側鎖糖転移酵素遺伝子の発現を変化させた形質転換イネにおける 細胞壁成分の変化2020

    • 著者名/発表者名
      長谷川智彦、宮本託志、山村正臣、中沢威人、本田与一、梅澤俊明、坂本正弘
    • 学会等名
      リグニン学会

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公開日: 2021-12-27  

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