| 研究課題/領域番号 |
26660142
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
西村 裕志 京都大学, 生存圏研究所, 助教 (50553989)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | バイオフォトン / 木材腐朽菌 / リグニン / バイオマス / 化学発光 |
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| 研究実績の概要 |
バイオフォトン(生物フォトン)は生物活動に伴い生じる微弱な光であるが、その起源は十分に解明されていない。本研究では、木材腐朽菌がリグニン分解過程で生じる微弱な化学発光を捉えること試みた。バイオフォトンの検出には外部エネルギーによる励起は必要なく光電子増倍管(PMT)を用いて検出した。一定時間に生じるフォトンのカウントをイメージング法により観察することで、発光にある種のリズムと局在が生じていることを見出した。
さらにリグニン分解過程で菌体外反応として生じると考えられる過酸化反応を可視化して捉えるため蛍光プローブアッセイをおこなった。その結果、フォトンの生成領域近傍で過酸化反応が活発に行われていることが示唆された。
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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
木材腐朽担子菌を木片培地に接種し、培養過程におけるバイオフォトンを光電子倍増管を用いて経時的にリアルタイムで観測することに成功した。また蛍光プローブアッセイを併用して観測することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
木質分解におけるバイオフォトン生成起源解明を進めるため、２６年度に用いた担子菌と異なる腐朽パターンの菌株においても経時的にバイオフォトンイメージングを行い、その発光パターンと分解状況を木質組成分析により明らかにする。過酸化物検出のための蛍光イメージングを行い、共通点と相違点を明らかにする。特徴的なポイントは、抽出後、LC/IT-TOF-MS, FT-ICR-MSによる詳細分析に供し、生理活性物質の探索へ供する。また、腐朽木板上から MALDI-MSによる分析を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
バイオフォトンイメージングにおいて、培養容器によるフォトン透過抑制のため石英型容器の導入を予定していたが、安価な代替容器で十分に観察が可能であることが判明したためこの点で物品費に変更が生じた。一方で、フォトンイメージングを経時的に行う際に、試料台の温度制御が重要であることがわかった。この実験条件を満たす物品の納期に時間がかかることが判明したため、これを次年度の使用とする必要が生じた。また、フォトンに由来する化合物の同定を進める予定であったが、上記の課題が生じたため、予定していた分析の一部を次年度に行うことにした。
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| 次年度使用額の使用計画 |
フォトンイメージングの経時的観察、過酸化物のイメージングと合わせて、質量分析法を用いたバイオフォトン生成の起源探索研究へ進める予定である。そのため、微量成分からの抽出、質量分析用のマトリックス、専用のサンプルホルダーの購入を行う予定である。これらの成果の学会発表をおこなう。
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