| 研究課題/領域番号 |
22580377
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
井上 雅裕 愛媛大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80203256)
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| キーワード | 環境浄化 / 植物生理 |
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| 研究概要 |
本研究は自然界で生じる複合的重金属汚染環境を想定し、植物体内における各種金属イオンと有機性・無機性リガンド間の分子間相互作用を明らかにすることを目的としている。平成22年度後半および23年度(本年度)前半あ研究では主にトマト懸濁培養細胞を用いた実験を行い、重金属のCdと非金属のAsに関してはペプチド性のフィトケラチン(PC)とグルタチオン(GSH)が主要な結合物質としてはたらき、その他の重金属(Znなど)に関しては、過剰の場合を除き、非ペプチド性の有機酸や細胞壁成分が主要なリガンドとしてはたらくことを明らかにした。その成果をうけ、本年度の研究では、さらに、複数金属・非金属イオンによる有機リガンド形成と液胞集積佐についてセファデックスG-50カラムなどを用いた分析実験を行った。その結果、ペプチド性リガンドによるCd/As結合と液胞輸送はきわめて元素特異的であること、また、非ペプチド性リガンドのリンゴ酸などより無機リガンドのホウ酸などの影響を受けることを明らかにした。また、トマト植物体(特にシュート)中のCd/As輸送能と複合体形成能に対する無機イオンと有機リガンド間の相互作用について調べた結果、根でのCd液胞蓄積にはPCが関与し、その他の金属やAsの蓄積には殆ど関与しないこと、また、根からシュートへのCd/As輸送には主に非ペプチド性のリガンドと無機のリガンドが関与することを明らかにした。ここで、ホウ酸はPC形成以外の過程や機構を介してCd/As輸送に骸響することも分かった。以上の研究成果を国内外の学会で発表し、論文としても一部公開した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
複数の植物材料を用いて元素(重金属・非金属)特異的なリガンド結合と輸送に関して明らかにできた。また、結合リガンドのうち有機リガンドにはそれぞれ異なったはたらき(液胞内蓄積やシュートへの輸送)があることも明らかにした。その成果を多くの国内・国際学会で発表するとともに学術論文と専門書も執筆できたため。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後、さらに組織特異的な検出法とチェイス実験を組み合わせて最終的な詰めの実験を行い、最終成果発表へと繋げてゆきたい。複合実験の室内実験はほほ完了できる見込みだが、自然環境(人為的汚染環境)における野外実騨がさらに必要であろう。そしてそれらの成果をさらに学会等で発表し複数の学術論文として公表する。
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