Establishment of Plant Paleoproteomics

植物古蛋白质组学的建立

基本信息

批准号：
22K18486
负责人：
西内巧
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Kanazawa University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-06-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、弥生時代を中心に地域の異なる8遺跡で出土した炭化米について、残存タンパク質の分析を行った。炭化米等の植物遺体中のタンパク質の残存状況は、試料によって大きく差異があることから、各遺跡から多数の試料を用いて、それぞれ独立して分析を行った。その結果、全ての遺跡からイネに特異的なタンパク質を検出することができたが、Cupinファミリーに属するタンパク質が検出されなかった試料も複数見られた。また、ジャポニカ種に特異的なアミノ酸配列が検出された試料も見られたことから、タンパク質の残存状況によっては、ジャポニカ種とインディカ種を判別可能であることが分かった。一方、約1400年前の炭化コムギ種子についても10点以上について分析を行ったが、いずれの試料においてもコムギに特異的なタンパク質を検出することはできなかった。出土土器の炭化付着物の残存タンパク質の分析についても、植物由来のタンパク質に着目して分析を行った。他の試料で既に検出されていたイネやダイズ属由来のCupinファミリータンパク質と同じタンパク質が検出される試料が多かった。一方で、縄文時代の遺跡の土器付着物から、クルミ属のCupinファミリーに属するグロブリンタンパク質を検出することができた。オニグルミである可能性が示唆されるが、オニグルミのタンパク質のデータベースが整備されていないため特定には至らなかった。今後、データベースの整備は課題となるが、これまでの穀物と豆類のCupinタンパク質に加えて、堅果類のCupinタンパク質を検出できたことは大きな成果であり、今後も同様に解析を進めることで、Cupinファミリータンパク質に着目した植物パレオプロテオミクスの研究基盤の確立を進めたい。

今年，我们分析了不同地区八个地点出土的炭化稻中的残留蛋白质，主要来自弥生时代。由于碳化米等植物残骸中蛋白质的残留状态根据样品的不同而有很大差异，因此我们使用了来自每个地点的大量样品，并对每个样品进行了独立分析。结果，我们能够从所有废墟中检测到水稻特有的蛋白质，但有几个样本没有检测到属于 Cupin 家族的蛋白质。此外，还发现一些样品具有粳稻特有的氨基酸序列，表明根据蛋白质的残留状态区分粳稻和籼稻是可能的。另一方面，对10多个大约1400年前的碳化小麦种子样本进行了分析，但在任何样本中都没有检测到小麦特有的蛋白质。还对出土陶器碳化沉积物中的残留蛋白质进行了分析，重点是植物来源的蛋白质。在许多样品中，检测到了与其他样品中已检测到的相同的来自稻米和大豆的 Cupin 家族蛋白。另一方面，我们能够在绳文时代遗址的陶器沉积物中检测到属于核桃属 Cupin 家族的球蛋白。有人认为它可能是日本核桃，但无法识别，因为日本核桃的蛋白质数据库尚未维护。虽然维护数据库在未来将是一个挑战，但除了谷物和豆类中的 Cupin 蛋白之外，我们能够在坚果中检测到 Cupin 蛋白，这是一个伟大的成就，我们将在未来继续进行类似的分析。我们希望继续建立一个以Cupin家族蛋白为重点的植物古蛋白质组学研究平台。