2020 Fiscal Year Annual Research Report
新しい細胞壁再構成系を用いたリグノセルロースの様態と細胞壁形質の連関解析
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18H02259
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
光田 展隆 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 副研究部門長 (80450667)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梶田 真也 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (40323753)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 細胞壁 / 木質 / リグニン / セルロース / 遺伝子改変 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物の細胞壁は、強度の必要な組織に肥厚する二次細胞壁と、全ての細胞に形成され可塑性の高い一次細胞壁とに大別される。我々は繊維細胞において二次細胞壁を形成しないシロイヌナズナnst1 nst3二重変異体に、ERF転写因子を発現させることにより、一次細胞壁に類似した組成の細胞壁を二次壁様に肥厚させることに成功した。さらに、この植物に追加でMYB58転写因子を発現させてリグニンを追加沈着させることに成功した。このERFおよびMYB58転写因子を同時発現させた植物について、モノリグノール、フェノリクス化合物を洗浄するような処理を行ってもリグニン由来の自家蛍光や染色が観察されることを確認できた。また、酵母の転写因子をまず発現させて、その下流としてERFやMYB転写因子を発現させるという二段階発現システムなどを利用することで研究開始時よりもさらに顕著に肥厚した一次細胞壁用二次細胞壁にリグニンを沈着させた細胞壁を形成させることに成功した。しかし、沈着したリグニンはモイレ染色の結果からGリグニンに富んだ組成になっていることが示唆され、通常の野生株の繊維細胞に蓄積するリグニンとは異なるように思われた。そこで、発現させることによりSリグニンの割合が増えることが実証されているF5HやMYB103転写因子をさらに追加で発現させた。その結果、少なくとも切片の顕微鏡観察ではあたかも野生株の二次細胞壁のようにSリグニンに富んだリグニンを繊維細胞に沈着させられることがわかった。今後、このようにして作成した「人工細胞壁」と野生株の細胞壁との比較解析が待たれる。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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