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2021 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 – 2023-03-31
キーワード心材形成 / 師管液 / ペルオキシダーゼ / プロテインキナーゼ / シグナル伝達
研究実績の概要

一昨年度に伐採した樹齢60年のスギから得られた師管液並びに仮道管液を濃縮・分画をおこなった結果、SDS-PAGEで分離すると複数のバンドが検出された。これらのペプチドのN-末端解析をおこない、データベースで検索をおこなったところペルオキシダーゼとプロテインキナーゼに相同性のあるペプチドが含まれていることが判明した。ペルオキシダーゼは細胞壁の木化に関与する酵素であり、通常は過酸化水素の存在下でリグニンモノマーをラジカル化してこれらを重合させることによって高分子のリグニンを形成すると考えられている。細胞壁合成に関わるペルオキシダーゼが師管液中に見出されたことは、従来の報告にはなく細胞壁形成において新たな知見が得られる可能性が高い。そこで、本遺伝子を検索すべくプライマーを合成し、遺伝子を取得するとともにその発現様式を確認していところである。また、同時に見出されたプロテインキナーゼに関してはシグナル伝達や代謝の調節因子として多くのタンパク質のリン酸化に働く重要な酵素であることが知られている。師管液中にプロテインキナーゼが存在することはすでにイネなどの師管液で報告されており、酵素の活性化のためにはカルシウムイオンが必要であることが明らかにされ、光シグナルによってカルシウムイオンを細胞内信号として認識する情報伝達系がある可能性が示唆されている。プロテインキナーゼが心材形成の誘導に関連した働きをしているかは現段階では不明であるが、師管液中にシグナル伝達に関与するタンパク質であるプロテインキナーゼが含まれていたことは重要な示唆を含んでると考えられる。さらに詳細に検討すべく、プライマーを作成し、プロテインキナーゼ遺伝子を取得するとともに、発現様式を確認しているところである。

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蔓延により実験業務に支障を来たし、計画が大幅に遅れたため再度の延長申請を行うに至った。

今後の研究の推進方策

最終的に目標であるスギの葉における発現遺伝子の取得に最大限の注力を注ぐことを当面の目標とする。

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウイルスによる計画遅延につき、再延長申請となったため。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (5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] Comparative transcriptional analyses of Pleurotus ostreatus mutants on beech wood and rice straw shed light on substrate-biased gene regulation2021

    • 著者名/発表者名
      Hongli Wu, Takehito Nakazawa, Haibo Xu, Ruiheng Yang, Dapeng Bao, Moriyuki Kawauchi, Masahiro Sakamoto, Yoichi Honda
    • 雑誌名

      Applied Microbiology and Biotechnology

      巻: 105 ページ: 1175-1190

    • DOI

      10.1007/s00253-020-11087-9

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Functional analyses of Pleurotus ostreatus pcc1 and clp1 using CRISPR/Cas92021

    • 著者名/発表者名
      Tatpong Boontawon , Takehito Nakazawa , Masato Horii , Masami Tsuzuki , Moriyuki Kawauchi , Masahiro Sakamoto , Yoichi Honda
    • 雑誌名

      Fungal Genetics and Biology

      巻: 154 ページ: 103599

    • DOI

      10.1016/j.fgb.2021.103599

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Overexpressing Pleurotus ostreatus rho1b results in transcriptional upregulation of the putative cellulolytic enzyme-encoding genes observed in ccl1 disruptants2021

    • 著者名/発表者名
      Nozomi Okuda, Takehito Nakazawa, Masato Horii, Hongli Wu, Moriyuki Kawauchi, Masahiro Sakamoto and Yoichi Honda
    • 雑誌名

      Environmental Microbiology

      巻: 23 ページ: 7009-7027

    • DOI

      10.1111/1462-2920.15786

    • 査読あり
  • [学会発表] 花成誘導因子Ehd1ホモログのトウチクにおける研究2021

    • 著者名/発表者名
      荒玉菜摘、吉澤敦、中沢威人、本田与一、坂本正弘
    • 学会等名
      第38回日本植物バイオテクノロジー学会(つくば)大会
  • [学会発表] ヒラタケにおけるオートファジー関連遺伝子atg9の破壊がリグニン分解系に及ぼす影響の 解析2021

    • 著者名/発表者名
      榑林 一皓、中沢 威人、山本太一、河内護之、坂本正弘、本田与一
    • 学会等名
      第65回リグニン討論会
  • [学会発表] ヒラタケにおける木質成分培地上でのHap2依存的なmnp, vpの転写活性化2021

    • 著者名/発表者名
      香山 渓太、 中沢 威人、河内 護之、坂本 正弘、本田 与一
    • 学会等名
      第65回リグニン討論会
  • [学会発表] ヒラタケにおけるヒストン H3K36 メチル化レベルの変化が セルロース分解酵素遺伝子群の転写に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      奥田 希実、中沢 威人、香山 渓太、河内 護之、坂本 正弘、本田 与一
    • 学会等名
      第72回日本木材学会大会
  • [学会発表] ヒラタケにおける一過性遺伝子発現を利用した マーカーフリーなゲノム編集法の確立2021

    • 著者名/発表者名
      越 大志朗、河内 護之、入江 俊一、中沢 威人、坂本 正弘、本田 与一
    • 学会等名
      第72回日本木材学会大会

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公開日: 2022-12-28  

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