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論文

Functional analysis of flavonoid accumulation genes of ${it Arabidopsis thaliana}$

北村 智; 松田 史生*; 峠 隆之*; 榊原 圭子*; 山崎 真巳*; 斉藤 和季*; 鳴海 一成

JAEA-Review 2010-065, JAEA Takasaki Annual Report 2009, P. 60, 2011/01

Flavonoids are one of the most widely found secondary metabolites in plants. We previously isolated ion-beam-induced Arabidopsis mutant ${it tt19}$, which showed aberrant accumulation pattern of anthocyanins and proanthocyanidins (PAa). To address the flavonoid transport mechanism more deeply, flavonoid accumulation mutants of ${it Arabidopsis}$ were analyzed at the cell biological and metabolomic levels. Within PA-accumulating cells, GFP-TT19 proteins were detected in the cytosol. This suggests that TT19 functions before vacuolar uptake of flavonoids. Metabolic profiling demonstrated that PA derivatives such as epicatechins and epicatechin oligomers, although highly accumulated in wild-type, were absent in ${it tt19}$. Based on the metabolic and cytological characteristics of mutants, we proposed a model concerning the PA pathway.

論文

Metabolic profiling and cytological analysis of proanthocyanidins in immature seeds of Arabidopsis thaliana flavonoid accumulation mutants

北村 智; 松田 史生*; 峠 隆之*; 榊原 圭子*; 山崎 真巳*; 斉藤 和季*; 鳴海 一成

Plant Journal, 62(4), p.549 - 559, 2010/05

 被引用回数:66 パーセンタイル:88.95(Plant Sciences)

昨今、フラボノイドの強力な抗酸化活性から、フラボノイドがわれわれ人類にとって有用な高機能物質として利用できると注目されているが、これらフラボノイドの植物体内での機能は、紫外線防護や花色発揮,ホルモン調節など広範にわたることが知られている。これらフラボノイドは、植物細胞内の小胞体近傍で生合成が進行するのに対して、最終的な蓄積場所は、異なる細胞内小器官である液胞であることがわかっている。このことは、フラボノイドの生合成場所と最終蓄積場所を繋ぐ「フラボノイド細胞内輸送機構」が植物細胞に存在することを強く示唆している。われわれはこれまでに、イオンビームを用いてフラボノイド輸送にかかわる新規遺伝子TT19をシロイヌナズナから単離したが、その機能は不明であった。本研究では、TT19遺伝子や液胞膜局在フラボノイドトランスポーターTT12遺伝子に着目し、これらの変異体における代謝的・細胞学的解析を行った。その結果、TT19タンパク質は細胞質領域でフラボノイド前駆体を保護している可能性が示唆された。

論文

ITPA(国際トカマク物理活動)会合報告,27

長壁 正樹*; 篠原 孝司; 東井 和夫*; 藤堂 泰*; 濱松 清隆; 村上 定義*; 山本 聡*; 井戸村 泰宏; 坂本 宜照; 田中 謙治*; et al.

プラズマ・核融合学会誌, 85(12), p.839 - 842, 2009/12

この会合報告は、2009年秋に開催された国際トカマク物理活動(ITPA)の会合報告を取りまとめたものである。取りまとめたトピカルグループは"高エネルギー粒子物理", "輸送と閉じこめ物理", "ペデスタル物理", "MHD安定性", "計測"、及び"統合運転シナリオ"の計6グループである。報告内容は、各トピカルグループの国内委員により、各会合で発表されたITER実現に向けた物理課題の解析結果や装置間比較実験結果報告、また次回会合までに行うべき課題などについてである。

論文

Estimation of photon dose generated by a short pulse high power laser

林 由紀雄; 福見 敦*; 松門 宏治*; 森 道昭; 小瀧 秀行; 神門 正城; Chen, L.-M.; 大東 出; 近藤 修司; 金沢 修平; et al.

Radiation Protection Dosimetry, 121(2), p.99 - 107, 2006/12

 被引用回数:15 パーセンタイル:73.49(Environmental Sciences)

短パルス高出力レーザーとターゲットの相互作用で前方方向に放出されるX線線量に対し著者は新しい評価式を導出した。この式は非常に単純な式であるため、相互作用で生成される線量評価を実施するうえで有益である。電子温度が3MeV以上の場合、線量は電子温度に比例し、3MeV以下の場合線量は電子温度の自乗に比例することがこの式より明らかになった。モンテカルロ計算で評価した線量計算結果とこの計算式が、おおよそ一致することも確認した。さらに幾つかの仮定等を行うと、他研究所での線量測定結果,線量計算結果をこの式で説明することが明らかになった。

論文

Energetic protons from a few-micron metallic foil evaporated by an intense laser pulse

松門 宏治*; Esirkepov, T. Z.; 木下 健一*; 大道 博行; 内海 隆行*; Li, Z.*; 福見 敦*; 林 由紀雄; 織茂 聡; 西内 満美子; et al.

Physical Review Letters, 91(21), p.215001_1 - 215001_4, 2003/11

 被引用回数:134 パーセンタイル:95.57(Physics, Multidisciplinary)

東京大学原子力工学研究施設の超短パルスレーザーを用いたイオン発生実験を行った。レーザーパラメーターは、波長800nm,パルス長50fs,ピーク強度6$$times$$10$$^{18}$$W/cm$$^{2}$$でコントラストは10$$^{-5}$$程度,ターゲットは厚さ5$$mu$$mのタンタル箔を用いた。その結果、1MeVのプロトンと2MeVの電子の発生を確認した。この実験結果を解釈するために、ターゲットがプリパルスによって完全にプラズマ化した状態でメインパルスと相互作用をする低密度プラズマスラブを用いた新しいイオン加速機構を導入し、さらにそれに基づくシミュレーションを行った。実験結果とシミュレーション結果は良好な一致を示した。また、新しい加速機構が有する独自のレーザー強度に対するスケーリング側に基づいて、実用的なレーザープラズマイオン源の可能性が示される。

口頭

Metabolic profiling and cytological analysis of proanthocyanidins in immature seeds of flavonoid accumulation mutants of Arabidopsis thaliana

北村 智; 松田 史生*; 峠 隆之*; 榊原 圭子*; 山崎 真巳*; 斉藤 和季*; 鳴海 一成

no journal, , 

シロイヌナズナ種皮におけるプロアントシアニジン(PA)蓄積に関与するTT19遺伝子について解析した。PAはサイトゾルで生合成された後に、液胞で蓄積する。PA蓄積に関与するTT19タンパク質は、サイトゾルに局在していることを見つけた。tt19変異体では小型の液胞様構造の中にPAが蓄積していたのに対して、PAトランスポーター変異体tt12や、tt12tt19二重変異体では、PAは小型液胞様構造の外縁にPAが蓄積していた。tt19変異体で認められるPA蓄積液胞様構造は、DIC観察では光透過性の異なる構造物として観察され、その構造物の外縁にPAトランスポーターTT12タンパク質が存在することを確認した。代謝産物プロファイリングによって、野生型で蓄積しているエピカテキン類及びそのオリゴマーが、tt19変異体では検出されないことがわかった。以上の結果に基づいて、シロイヌナズナ種皮におけるフラボノイド蓄積機構について議論する。

口頭

イオンビームを用いて単離したシロイヌナズナのフラボノイド蓄積遺伝子の機能解析

北村 智; 鳴海 一成; 峠 隆之*; 山崎 真巳*; 斉藤 和季*; 松田 史生*; 榊原 佳子*

no journal, , 

シロイヌナズナ乾燥種子に220MeV炭素イオンを150Gy照射し、その後代からフラボノイド蓄積遺伝子${it TT19}$の変異体(${it tt19}$)を得た。${it TT19}$遺伝子が作るTT19タンパク質は、液胞の内腔や外膜ではなく細胞質に存在していることから、フラボノイドを液胞に蓄積するより前に働くと考えられた。通常、フラボノイドは野生型植物で大きな液胞に蓄積するのに対して、${it tt19}$変異体では小型の球状体液胞に蓄積されていた。この小型の球状体液胞では、フラボノイドの構成に異常があり、溶媒不溶性画分を多く含むことが明らかとなった。以上の結果から、TT19タンパク質は細胞質でフラボノイドを保護することによってフラボノイドの液胞蓄積を円滑に行うために必須の因子であることが考えられた。

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