液胞への光増感ターゲティング分子の開発と局所細胞破砕を伴う培養プロセスの構築

开发针对液泡的光敏靶向分子并构建涉及局部细胞破坏的培养过程

• 批准号: 12019247
• 负责人: 紀ノ岡 正博
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12019247/
• 关键词: 植物毛状根; 位置的機能分布; 液胞; 植物培養; 蛍光色素; 分化

毛状根は,増殖,生成,蓄積の3つの部位からなる組織体であり,根の先端(生長点)の増殖部位では,細胞分裂が活発に行われ伸長・分枝を繰り返す低年齢の分裂細胞が存在し,生成部位では有用物質の生成が行われる中年齢の細胞からなり,蓄積部位では,有用物質を蓄積した高年齢の成熟細胞からなる.その結果,毛状根全体としては,培養中に増殖および有用物質生成を同時に行うことのできる有望な素材であり,蓄積部位からのみ有用物質を連続回収する培養が有効であると考えられる.本研究では,毛状根培養中に液胞が発達した有用物質生産部位に対し,ターゲティング能を有する機能性分子を用いた連続破砕システムを開発を目指した.その際,モデル毛状根細胞として,セイヨウアカネ,セイヨウワサビ毛状根を用いた.機能発現として,細胞活性を示す酸素吸収速度分布を,外的ストレスの応答性としては,機械的切断に対する毛状根切片からの発根数の変化として,毛状根内の機能発現に対する位置的分布の解明するとともに,速度論的解釈を行うことができた.さらに,機能発現の位置的分布を迅速に測定するために,蛍光色素を用いたシステムの構築を試みた.得られたシステムにより,種々の毛状根を用い,機能発現の位置的分布を測定し,毛状根間の比較を行った.さらに,機能発現の様子を動的に捉えたデータにより,速度論的解析を行った.また,液胞を染色できる蛍光色素の選択,および,上記で得られた機能発現に対して,分化の程度の指標となる液胞体積に対して相関をもとめた.ここで,細胞内の液胞占有率を指標とし,発根能(発根数,発根時間)を相関付けることができ,毛状根の位置的な増殖能,代謝産物生成能についての基礎的なデータベースの構築を終えた.液胞へのターゲティング能を有する機能性素子の開発としては,FDAの色素が液胞内に選択的に取り込まれることを確認できた.

Hairy roots grow, grow, and accumulate in three parts: tissue, root tip (growth point), cell division, cell division, cell elongation, branching, cell division, cell division. As a result, hairy roots grow and useful substances are produced simultaneously in culture. This study aims to develop functional molecules that can be used in the production of useful substances in hairy root cultures. In the meantime, the hairy root cells are destroyed, and the hairy root cells are destroyed. Function development, cell activity, absorption velocity distribution, external response, mechanical cutting, change in the number of hairy roots, location of function development, velocity analysis. In addition, the distribution of functional development sites was rapidly determined, and the structure of fluorescent pigments was tested. The distribution of the positions of functional development was determined and the comparison between hairy roots was conducted. In addition, the function of the sub-motion of the capture, speed theory analysis. In addition, the selection of fluorescent pigments for cell staining is also discussed, and the correlation between cell volume and cell differentiation is discussed. The index of cell occupancy, root development energy (root number, root development time), growth energy of hairy root position, metabolic product generation energy, and the basic structure of root development. The development of a functional pigment in a cell can be confirmed by FDA.

项目成果

紀ノ岡正博: "光独立栄養毛状根の増殖特性とその利用"平成12年日本生物工学会年会. 287 (2000)

Masahiro Kinooka：“光合自养毛状根的增殖特性及其利用”日本生物工程学会2000年年会287（2000）。

Masahiro Kino-oka: "Segmentation of plant hairy roots promotes lateral root emergence and subsequent "J.Biosci.Bioeng.. 88. 690-692 (1999)

Masahiro Kino-oka：“植物毛状根的分割促进侧根的​​出现和随后的”J.Biosci.Bioeng.. 88. 690-692 (1999)

Kazuaki Ninomiya: "Influence of herbicides on proliferation of pak-bung hairy roots with photosynthesis"化学工学会第33回秋季大会. Z135 (2000)

Kazuaki Ninomiya：“除草剂对 pak-bung 毛状根增殖与光合作用的影响”第 33 届化学工程师学会秋季会议 Z135（2000 年）。

Masahiro Kino-oka: "Advances in Biochemical Enginerring/Biotechnology"Springer-Verlag (In press). (2000)

Masahiro Kino-oka：“生化工程/生物技术的进展”Springer-Verlag（印刷中）。