2017 Fiscal Year Annual Research Report
Lignification in polysaccharide matrix mimicking wood cell wall and clarification of lignin structure -control factor
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26252022
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
浦木 康光 北海道大学, 農学研究院, 教授 (90193961)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
重冨 顕吾 北海道大学, 農学研究院, 講師 (20547202)
玉井 裕 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (50281796)
吉永 新 京都大学, 農学研究科, 准教授 (60273489)
岸本 崇生 富山県立大学, 工学部, 准教授 (60312394)
高部 圭司 京都大学, 農学研究科, 教授 (70183449)
幸田 圭一 北海道大学, 農学研究院, 講師 (80322840)
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| Project Period (FY) |
2014-06-27 – 2018-03-31
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| Keywords | 多糖類マトリックス / グルコマンナン / キシラン / リグニン / 脱水素重合物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の研究から、未精製グルコマンナン（GM）が存在する多糖類マトリックス中では、脱水素重合物（DHP）の形成量がキシランが存在する時より、少ないことが示された。この理由を解明するために、2つの実験を行った。一つは、GMに混在していたキシランによってDHPが生成したという仮定に基づき、キシランが混在しないGMを再調製し、DHPの形成を行った。その結果、DHPの形成量はさらに減少し、GMがDHP形成の阻害剤として機能することが明示された。この理由がGMまたはキシランとリグニン重合酵素であるHRPとの相互作用に因ると仮定して、その相互作用を解析した。結果として、キシランはHRPと相互作用するが、GMは相互作用しないとの示唆を得た。
未精製GMを含有する多糖類マトリックス中に形成したDHPの構造を、免疫蛍光標識法により観測した。その結果、8-5'、8-8'と8-O-4'の単位間結合がDHPに存在することが明確になった。これまでのリグニン分析法では、多糖類に強固に結合したリグニンの構造解析は不可能であったが、本研究の複数の抗体を用いる標識法で、可視化が可能となった。
最後に、DHPの分子量を光散乱検出器を備えたサイズ排除クロマトグラフ（SEC）を用いて測定することにしたが、先ず、リグニンの構造と分子量との関係を明らかにするために、8-O-4'結合のみから成るリグニン高分子モデルを用いて、分子量測定を行った。その結果、分子量とSECの保持時間との関係において、このモデル化合物は、標品となるポリスチレン（PS)に近い挙動を示した。一方、DHPは、同じ保持時間でも大きな分子量を示し、測定溶媒中では、PSよりコンパクトに密集した分子構造を取ることが明らかとなった。このことも、DHPが枝分かれ構造を有していることを支持している。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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