課題番号 ：S-19-NM-0053
利用形態 ：機器利用
利用課題名（日本語） ：様々な植物細胞壁サンプルにおけるFT-IRスペクトルデータの収集と解析
Program Title (English) ：FTIR-ATR-based prediction of cell wall contents for transgenic plant
利用者名（日本語） ：坪田洸一郎1), 中田未友希2),　坂本真吾1)
Username (English) ：K. Tsubota1), M. Nakata2) S. Sakamoto1)
所属名（日本語） ：1) 産業技術総合研究所　生物プロセス研究部門, 2) 奈良先端大学大学院　先端科学技術研究科
Affiliation (English) ：1) Bioproduction, Advansed industrial Science and Technology, 2) Nara Institute of Science and Technology, Graduate school of science and technology,

１．概要（Summary）
植物細胞壁を変化させた形質転換植物より調製した植物細胞壁サンプルにおけるフーリエ変換赤外分光法（FT-IR）のスペクトルデータを取得する。得られたスペクトルデータを解析し、既存の細胞壁構成成分のデータと比較解析をすることによって各植物サンプルもしくは組織に特徴的な細胞壁成分・構造の候補物質の存在量を推定した。

２．実験（Experimental）
【利用した主な装置】
 FT-IR（IR-Tracer 100）
 ATRアタッチメント（The Quest、型番：GS10801）

【実験方法】
形質転換シロイヌナズナの花茎について、有機溶媒処理によって二次代謝物等の除去等を行ったのち、10µm以下の粉末になるように粉砕処理を行い、分析サンプルtとした。調製した粉末約1mgをATRアタッチメントを装着したFT-IRの測定面にのせ、クランプで挟み込んだのちIRスペクトルを取得した。スペクトル取得条件は、800cm-1から4000cm-1までの波長を1cm-1ごとに、20回積算でデータを取得した。得られたデータは最大吸光度が100、最低吸光度が0となるようにノーマライズしたものをスペクトルデータとした。

３．結果と考察（Results and Discussion）
　形質転換体の細胞壁サンプルより取得したFT-IRスペクトルデータからリグニン量に相関のある波長域を特定し、リグニン量を推測した。その結果、HpSK遺伝子およびmhpA遺伝子を導入した形質転換植物においては、野生株に比べリグニン量が減少していることが示唆された。

４．その他・特記事項（Others）
本研究はJST-ALCA(ゼロから創製する新しい木質の開発代表：光田展隆、JPMJAL1107)の支援を受けて行いました。
またFT-IR-ATR解析は服部様（NIMS）よりご指導いただきました。

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
(1) K. Tsubota et al. Exploring enzymatic genes for lignin engineering. (1st International Lignin Symposium 14th Sep. 2020. Sapporo, Japan)

６．関連特許（Patent）
なし