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薬用植物甘草の有用トリテルペン生合成に関わる転写制御因子の統括的解析

Research Project

Project/Area Number 18780082
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Applied biochemistry
Research InstitutionYokohama City University (2007)
The Institute of Physical and Chemical Research (2006)

Principal Investigator

関 光  Yokohama City University, 木原生物学研究所, 特任教員 (30392004)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Keywords薬用植物甘草 / cDNAライブラリー / グリチルリチン / 生合成遺伝子 / P450モノオキシゲナーゼ / プロモーター / シスエレメント / 転写制御因子 / トリテルペンサポニン / 完全長cDNAライブラリー / UDP-糖転位酵素
Research Abstract

薬用植物カンゾウは,マメ科の多年生草本であり,その地下部(肥大根およびストロン)は,医薬品および食品添加物原料として需要の大きいトリテルペンサポニンであるグリチルリチンを含有する。古くから,トリテルペンサポニンの薬理学的研究は数多いが,サポニンの生合成およびその制御機構は驚くほど研究が進んでいない。そこで,カンゾウの有用トリテルペンサポニンに注目し,その生産制御機構を明らかにすることを目的として以下の研究を行った。平成19年度内における研究成果は,1)18年度中に整備した完全長cDNAライブラリーから,グリチルリチン生合成経路においてβ-amyrin 11位酸化酵素として働くP450(CYP88ファミリー)および,ソヤサポニンの生合成経路においてβ-amyrin 24位水酸化酵素として機能すると考えられるP450(CYP93ファミリー)を単離,機能同定した。2)これら2種のP450およびβ-amyrin合成酵素は類似した遺伝子発現パターンを示すことから,これら3種の遺伝子について,プロモーター領域をPCR-based walking法により単離し,プロモーター領域中のシス配列の候補(モチーフ)の分布を比較した。これにより,3種の遺伝子に共通して見られるシスエレメントの候補を見いだした。3)プロモーター::GUSレポーターコンストラクトを構築し,パーティクルガン法によるプロモーター解析に着手した。トリテルペンサポニン生合成において骨格形成以降のステップに関わる酵素(P450および配糖化酵素)の同定は未だ数例に限られている。今回,カンゾウにおいてトリテルペンサポニン生合成に関わる2種のP450を同定し,さらに,その発現制御を担うプロモーター塩基配列を明らかにできたことから,今後,「シス配列の特定→シス配列に作用する転写因子の単離」といったアプローチが可能となった。同時に,cDNAライブラリーからの転写因子遺伝子の抽出と塩基配列決定も継続して行い,発現パターンを指標とした候補の選定も進めた。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2008 2007 2006

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] The"all-in-one"rol-type binary vectors as a tool for functional genomic studies using hairy roots.2008

    • Author(s)
      Hikaru Seki
    • Journal Title

      Plant Biotechnology (accepted)(In press)

    • NAID

      10021914121

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    • Journal Title

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      Pages: 322-331

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      Qian-Hua Shen
    • Journal Title

      Science 315

      Pages: 1098-1103

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    • Journal Title

      Plant Cell Physiol. (in press)

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    • Journal Title

      Science (in press)

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      關 光
    • Journal Title

      バイオサイエンスとバイオインダストリー 64 (5)

      Pages: 17-22

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      Mareshige Kojoma
    • Journal Title

      Forensic Sci Int. 159

      Pages: 132-140

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    • Journal Title

      Plant Cell Physiol. 47 (5)

      Pages: 565-571

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      高上馬 希重
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      Pages: 123-129

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      高上馬 希重
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    • Place of Presentation
      名古屋
    • Year and Date
      2007-09-14
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    • Organizer
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    • Place of Presentation
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    • Year and Date
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      千葉
    • Year and Date
      2007-08-08
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] カンゾウ属植物の新規P450遺伝子及びその利用2007

    • Inventor(s)
      村中俊哉、闘光、大山清、須藤浩、澤井学、齋藤和季
    • Industrial Property Rights Holder
      独立行政法人理化学研究所、国立大学法人千葉大学、株式会社常磐植物化学研究所
    • Industrial Property Number
      2007-204769
    • Filing Date
      2007-08-06
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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