リグノセルロース超分子構造形成におけるリグニン生合成の寄与

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23658144
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 木質科学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 梅澤 俊明 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (80151926)
• 研究分担者: 服部 武文 徳島大学, 大学院・ソシオアーツアンドサイエンス研究部, 准教授 (60212148) ; 鈴木 史朗 京都大学, 生存圏研究所, 助教 (70437268) ; 坂本 正弘 京都大学, 大学院・農学研究科, 講師 (40303870)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: リグニン / 酵素糖化性 / 超分子構造 / セルロース / へミセルロース / 代謝工学 / フェルラ酸 / 安定同位体希釈法

研究概要

木質（リグノセルロース）の利活用が次世代バイオマスエネルギー利用技術の開発において喫緊の課題となっている。ここで、木質バイオリファイナリー・バイオ燃料生産技術基盤確立の本質的なボトルネックは、リグノセルロースを構成する各成分の存在状態（超分子構造）が未だ十分には解明されていないことに帰結される。そこで、本研究は、さまざまなリグニン含量を持つ大型のイネ科植物やリグニン生合成関連の遺伝子の発現を制御した組換えイネにつき、各種化学分析、遺伝子発現解析、組織観察を行い、このリグノセルロース超分子構造解明のための研究を進めた。

研究成果

• [雑誌論文] CAD2 deficiency causes both brown midrib and gold hull and internode phenotypes in Oryza sativa L. cv. Nipponbare (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Koshiba, S. Murakami, T. Hattori, M. Mukai, A. Takahashi, A. Miyao, H. Hirochika, S. Suzuki, M. Sakamoto, T. Umezawa
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 巻: 30 ページ: 365-373
  • DOI: 10.5511/plantbiotechnology.13.0527a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of 5-Hydroxyconiferaldehyde O-Methyltransferase in Oryza sativa (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Koshiba, N. Hirose, M. Mukai, M. Yamamura, T. Hattori, S. Suzuki, M. Sakamoto, T. Umezawa
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 巻: 30 ページ: 157-167
  • DOI: 10.5511/plantbiotechnology.13.0219a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Erianthus arundinaceus lignocellulose in relation to enzymatic saccharification efficiency (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Yamamura, S. Noda, T. Hattori, A. Shino, J. Kikuchi, K. Takabe, S. Suzuki, D. Shibata, T. Umezawa
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 巻: 30 ページ: 25-35
  • DOI: 10.5511/plantbiotechnology.12.1127a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microscale thioacidolysis method for the rapid analysis of ・-O-4 substructures in lignin (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Yamamura, T. Hattori, S. Suzuki, D. Shibata, T. Umezawa
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 巻: 29 ページ: 419-423
  • DOI: 10.5511/plantbiotechnology.12.0627a
  • 査読あり
• [学会発表] イネ科植物細胞壁成分フェルラ酸二量体の測定のための基盤構築 (2014)
  • 著者名/発表者名: 安井あゆみ, 山村正臣, 高部圭司, 鈴木史朗, 梅澤俊明
  • 学会等名: 第64回日本木材学会大会
  • 発表場所: 松山
  • 年月日: 2014-03-14
• [学会発表] イネbrown-midrib変異体の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小柴太一, 村上真也, 向井まい, 服部武文, 宮尾安藝雄, 廣近洋彦, 鈴木史朗, 坂本正弘, 梅澤俊明
  • 学会等名: 第58回リグニン討論会
  • 発表場所: サンポートホール高松, 高松
  • 年月日: 2013-11-12
• [学会発表] 植物バイオマスの高度利用に向けたリグニン代謝工学の展望 (2013)
  • 著者名/発表者名: 梅澤俊明
  • 学会等名: 第28回植物バイテクシンポジウム
  • 年月日: 2013-07-18
• [学会発表] リグノセルロースバイオマスの利用に向けた草本の育種 (2013)
  • 著者名/発表者名: 梅澤俊明
  • 学会等名: 第63回日本木材学会大会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] イネリグニン生合成の増強 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小柴太一, 山村正臣, 鈴木史朗, 服部武文, 坂本正弘, 梅澤俊明
  • 学会等名: 日本農芸化学会2013年度大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2013-03-25
• [学会発表] リグニン生合成の代謝工学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 梅澤俊明
  • 学会等名: 第223回生存圏シンポジウム ミッションシンポジウム
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2013-03-13
• [学会発表] 熱帯バイオマス植物の持続的生産と利用の応用展開 (2013)
  • 著者名/発表者名: 梅澤俊明, 矢崎一史, 杉山暁史, 鈴木史朗, 山村正臣, 柴田大輔, 三位正洋, 我有満, 上床修弘
  • 学会等名: 第248回生存圏シンポジウム ミッションシンポジウム
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2013-03-10
• [学会発表] エリアンサスのリグノセルロースの構造と酵素糖化性, 熱帯地域におけるイネ科バイオマス植物の持続的生産と利用に向けて (2013)
  • 著者名/発表者名: 梅澤俊明, 山村正臣
  • 学会等名: 第3回熱帯人工林生存圏フラッグシップシンポジウム(第213回生存圏シンポジウム)サテライトセミナー
  • 年月日: 2013-03-04
• [学会発表] リグノセルロースの利用に向けたリグニンの代謝工学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 梅澤俊明
  • 学会等名: 天野エンザイム講演会
  • 発表場所: 天野エンザイム(株), 岐阜研究所, 各務原
  • 年月日: 2013-02-13
• [学会発表] Biosynthetic pathway for syringyl lignin in rice (Oryza sativa) (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Koshiba, N. Hirose, M. Mukai, M. Yamamura, M. Sakamoto, S. Suzuki, T. Hattori, T. Umezawa
  • 学会等名: The 4th International Conference on Pulping, Papermaking and Biotechnology
  • 発表場所: Nanjing, China
  • 年月日: 2012-11-08
• [学会発表] Metabolic Engineering of Grass Lignins (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Umezawa
  • 学会等名: Lignobiotech II
  • 発表場所: Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2012-10-15
• [学会発表] バイオマスリファイナリー構築に向けたリグニン代謝工学の展望 (2012)
  • 著者名/発表者名: 梅澤俊明
  • 学会等名: 日本育種学会第122回講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-09-14
• [学会発表] LIGNIN BIOSYNTHESIS IN RICE (ORYZA SATIVA) (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Koshiba, N. Hirose, M. Mukai, M. Yamamura, M. Sakamoto, S. Suzuki, T. Hattori, T. Umezawa
  • 学会等名: 51st Annual Meeting of the Phytochemical Society of North America
  • 発表場所: London, Canada
  • 年月日: 2012-08-12
• [学会発表] チオアシドリシス法のハイスループットミクロスケール化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山村正臣, 服部武文, 鈴木史朗, 柴田大輔, 梅澤俊明
  • 学会等名: 第30回日本植物細胞分子生物学会大会
  • 発表場所: 生駒
  • 年月日: 2012-08-04
• [学会発表] エリアンサスのリグニン及び関連物質の量と酵素糖化率の節間間変動解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山村正臣, 大竹雄一郎, 野田壮一郎, 服部武文, 高部圭司, 鈴木史朗, 櫻井望, 鈴木秀幸, 池正和, 徳安健, 菊地淳, 柴田大輔, 梅澤俊明
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-23
• [学会発表] イネのリグニン生合成経路の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小柴太一, 廣瀬孝江, 向井まい, 山村正臣, 服部武文, 鈴木史朗, 坂本正弘, 梅澤俊明
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-23
• [学会発表] イネのbrown-midrib mutantの解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小柴太一, 村上真也, 向井まい, 服部武文, 宮尾安藝雄, 廣近洋彦, 鈴木史朗, 坂本正弘, 梅澤俊明
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 年月日: 2012-03-17
• [学会発表] バイオマスリファイナリー構築に向けたリグニン代謝工学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 梅澤俊明
  • 学会等名: 第62回日本木材学会大会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] 植物バイオマスの総合的利用に向けたリグニン代謝工学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 梅澤俊明
  • 学会等名: 第200回生存圏シンポジウム・第7回バイオ材料プロジェクト未来の自動車は植物で創る
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-12
• [学会発表] Characterization of lignin and related compounds of Erianthus ravennae (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Yamamura, Y. Otake, S. Noda, T. Hattori, K. Takabe, S. Suzuki, N. Sakurai, H. Suzuki, M. Ike, K. Tokuyasu, J. Kikuchi, D. Shibata, T. Umezawa
  • 学会等名: 50th Anniversary Symposium Meeting of Phytochemical Society of North America
  • 発表場所: Hilo, Hawaii, USA
  • 年月日: 2011-12-15
• [学会発表] Syringyl Lignin Biosynthesis in Rice (Oryza sativa) (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Koshiba, N. Hirose, M. Mukai, M. Yamamura, M. Sakamoto, S. Suzuki, T. Hattori, T. Umezawa
  • 学会等名: 3rd International Symposium of Indonesian Wood Research Society
  • 発表場所: Yogjakarta, Indonesia
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] イネにおけるシリンギルリグニン生合成経路の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小柴太一, 廣瀬孝江, 向井まい, 山村正臣, 坂本正弘, 鈴木史朗, 服部武文, 梅澤俊明
  • 学会等名: 第56回リグニン討論会
  • 発表場所: 鶴岡
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] Erianthus ravennae のリグニン及び関連物質の基本的性状と酵素糖化性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山村正臣, 大竹雄一郎, 野田壮一郎, 服部武文, 高部圭司, 鈴木史朗, 櫻井望, 鈴木秀幸, 池正和, 徳安健, 菊地淳, 柴田大輔, 梅澤俊明
  • 学会等名: 第29回日本植物細胞分子生物学会大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2011-09-07
• [図書] 植物細胞壁 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西谷和彦, 梅澤俊明
  • 総ページ数: 359
  • 出版者: 講談社
• [図書] モノリグノール(植物細胞壁, 西谷和彦, 梅澤俊明編) (2013)
  • 著者名/発表者名: 梅澤俊明
  • 総ページ数: 72-77
  • 出版者: 講談社
• [図書] リグニン(植物細胞壁, 西谷和彦, 梅澤俊明編) (2013)
  • 著者名/発表者名: 梅澤俊明
  • 総ページ数: 77-83
  • 出版者: 講談社
• [図書] 木化と木質化(植物細胞壁, 西谷和彦, 梅澤俊明編) (2013)
  • 著者名/発表者名: 梅澤俊明
  • 総ページ数: 163
  • 出版者: 講談社
• [図書] リグニンの定量(植物細胞壁, 西谷和彦, 梅澤俊明編) (2013)
  • 著者名/発表者名: 梅澤俊明
  • 総ページ数: 309-311
  • 出版者: 講談社
• [図書] リグニンの化学構造解析(植物細胞壁, 西谷和彦, 梅澤俊明編) (2013)
  • 著者名/発表者名: 梅澤俊明
  • 総ページ数: 311-313
  • 出版者: 講談社
• [図書] リグニン合成酵素活性測定(植物細胞壁, 西谷和彦, 梅澤俊明編) (2013)
  • 著者名/発表者名: 梅澤俊明
  • 総ページ数: 322-325
• [図書] リグニンの代謝制御による木質バイオマスの改良(リグニン利用の最新動向, 坂志朗編) (2013)
  • 著者名/発表者名: 梅澤俊明
  • 総ページ数: 48-55
  • 出版者: CMC出版
• [図書] 木質の形成第2版 (2011)
  • 著者名/発表者名: 福島和彦, 船田良, 杉山淳司, 高部圭司, 梅澤俊明, 山本浩之
  • 総ページ数: 593
  • 出版者: 海青社
• [備考]
  • URL: http://www.rish.kyoto-u.ac.jp/W/LMSFPM/
• [産業財産権] 糖類の製造方法 (2012)
  • 発明者名: 梅澤俊明, 坂本正弘, 服部武文, 鈴木史朗, 村上真也, 小柴太一
  • 権利者名: 国立大学法人京都大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2012-019086 号
  • 出願年月日: 2012-01-31