研究課題

イネ科バイオマスを特徴づける細胞壁ネットワーク形成機構の解明と制御
Biosynthesis and bioengineering of cell wall cross-linking units in grass biomass

研究組織

代表者	飛松裕基（京都大学生存圏研究所）
共同研究者	Laura E. Bartley (Institute of Biological Chemistry, Washington State University, United States) 梅澤俊明（京都大学生存圏研究所） 今井友也（京都大学生存圏研究所）
関連ミッション	ミッション1 環境診断・循環機能制御 ミッション2 太陽エネルギー変換・高度利用 ミッション5 高品位生存圏

研究概要

イネ科植物は、リグノセルロース生産性に優れた大型イネ科植物や多量の未利用農業残渣バイオマスを副生する穀類や糖作物など、持続型社会構築を担うバイオマス供給源として重要な植物種を多く含む。イネ科細胞壁の重要な構造的特徴として、フェルラ酸を反応起点とした多糖及びリグニン分子間の架橋構造（細胞壁ネットワーク）の形成が挙げられる。フェルラ酸を介した細胞壁ネットワークの形成は、イネ科細胞壁の機能発現に重要な役割を担うと同時に、イネ科バイオマスの各種利用特性にも大きく影響していると考えられてきた。申請研究グループは、イネ科細胞壁の生合成と代謝工学に関する国際共同研究を進め、モデル植物イネにおいて、細胞壁ネットワーク形成制御に関与するフェルラ酸エステル類生合成酵素群の同定に最近成功した。本研究では、それら酵素群をコードする遺伝子の発現制御により細胞壁ネットーワーク形成を抑制あるいは促進した組換えイネ株の細胞壁特性（化学構造・超分子構造・利用特性）の解析を行い、各細胞壁特性に与える細胞壁ネットーワーク形成（架橋密度）制御の効果を検討する。

図 イネ科植物におけるフェルラ酸（FA）を介した細胞壁架橋構造

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2021年8月5日作成

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