研究課題

細胞壁改変組換え植物で迫るリグノセルロース超分子構造の構築機構

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	今井 友也 (京都大学 生存圏研究所) 久住 亮介 (森林研究・整備機構 森林総合研究所) 小林 加代子 (京都大学 農学研究科) Laura E. Bartley （ワシントン州立大学 生物化学研究所）
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

木質細胞壁中で、多糖とリグニンは共有・非共有結合を介して複合体化し、ナノスケールからマクロスケールのオーダーで高度に集積した階層的高次構造（リグノセルロース超分子構造）を形成している。そのようなリグノセルロース超分子構造の構築が細胞壁の機能発現の基盤であり、バイオマスとしての利用性を含む木質の特性の重要決定因子として寄与している考えられているが、その分子レベルでの理解は進んでいない。リグノセルロース超分子構造の詳細解明は、陸上植物の環境適応や進化と密接に関係する細胞壁の構造・機能の解明を目指す基礎研究のみならず、細胞壁を持続型社会構築に必須の循環型バイオマス資源として捉え、その利活用のイノベーションを図る応用研究においても重要である。申請者らの研究グループは、種々のモデル植物におけるリグニン生合成代謝経路の解析を進め、代謝工学的手法により、リグニンやリグニン－多糖架橋構造を様々に改変した多数の組換え植物を得ている。本研究では、これら細胞壁改変組換え植物から調製した細胞壁試料に対して固体NMRやX線を用いた種々の固体高次構造解析を行い、リグノセルロース超分子構造にリグニンの芳香核構造やリグニン－多糖架橋構造の変化が及ぼす効果を明らかにする。

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2023年10月18日作成

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