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植物細胞における脂質分泌マシナリーの分子解剖

Research Project

Project/Area Number 18J11502
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied biochemistry
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

巽 奏  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords二次代謝産物 / 脂質輸送機構 / 脂質分泌 / 二次代謝 / 植物細胞
Outline of Annual Research Achievements

植物は自らをとりまく環境に適応し、個々の戦略に基づいて生存するために極めて多様な化学構造を有する天然有機化合物を進化させてきた。これら二次代謝産物が的確にその生理機能を発揮するためには、厳密な時空間的制御が重要であり、決められた組織・細胞に輸送あるいは蓄積されるようプログラムされている。しかし、これら高度に制御された輸送・蓄積の分子機構は未だに不明な点が多い。特に脂溶性物質の蓄積機構は液胞に蓄積する多くの水溶性代謝産物と比して、知見が少ないのが現状である。そこで、本研究では、脂溶性代謝産物の分泌機構を明らかにすることを目的とし、そのモデルとしてシコニン分泌系を用いる。シコニンは薬用植物ムラサキ(Lithospermum erythrorhizon)が根において生合成し、細胞外スペースに分泌・蓄積する脂溶性の赤色色素である。
今年度は、シコニンの生合成反応ステップの少なくとも一部がERで行われることから、シコニン生産が脂質代謝に大きな影響を与えると考えて、ムラサキ培養細胞を用いた詳細な比較リピドーム解析を行った。このリピドーム解析によりシコニン生産による脂質分子の変動を網羅的に捉えることができ、これまでに得られた結果と照らし合わせることで、シコニン生産時における細胞内イベントをさらに深く考察することができた。特に、シコニン生産時にリン脂質の生産量が増加することが示されたことから、シコニンの生産・輸送におけるERの重要性が改めて強く示唆された。上記と並行して、昨年度に構築済みであったムラサキへの遺伝子導入系について、方法論として取りまとめ、学術論文として執筆・投稿した。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Highly efficient method of <i>Lithospermum erythrorhizon</i> transformation using domestic <i>Rhizobium rhizogenes</i> strain A132020

    • Author(s)
      Kanade Tatsumi, Takuji Ichino, Noboru Onishi, Koichiro Shimomura, Kazufumi Yazaki
    • Journal Title

      Plant Biotechnology

      Volume: 37 Issue: 1 Pages: 39-46

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.19.1212a

    • NAID

      130007822563

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • Year and Date
      2020-03-25
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 脂溶性二次代謝産物シコニンの細胞外蓄積に関与する分泌脂質分子の解析2020

    • Author(s)
      巽 奏、市野琢爾、岡咲洋三、東 泰弘、梶川昌孝、福澤秀哉、豊岡公徳、佐藤繭子、市育代、斉藤和季、矢崎一史
    • Organizer
      第61回日本植物生理学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物の脂溶性二次代謝産物シコニンはトリアシルグリセロールに区画化され細胞外に分泌する2019

    • Author(s)
      巽 奏、市野琢爾、岡咲洋三、東 泰弘、梶川昌孝、佐藤繭子、豊岡公徳、福澤秀哉、斉藤和季、矢崎一史
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 脂溶性二次代謝産物シコニンの分泌系におけるトリアシルグリセロールの役割2018

    • Author(s)
      巽 奏、岡咲洋三、佐藤繭子、豊岡公徳、市野琢爾、梶川昌孝、福澤秀哉、斉藤和季、矢崎一史
    • Organizer
      第36回日本植物細胞分子生物学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Lipid molecules concomitantly secreted with shikonin, a lipophilic secondary metabolite, produced in Lithospermum erythrorhizon2018

    • Author(s)
      Kanade Tatsumi, Yozo Okazaki, Masataka Kajikawa, Takuji Ichino, Mayuko Sato, Kiminori Toyooka, Kazuki Saito, Hideya Fukuzawa, Kazufumi Yazaki
    • Organizer
      The 23rd International Symposium on Plant Lipids
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] シコニン分泌細胞からのTAG分泌とその脂肪酸組成2018

    • Author(s)
      巽 奏、市野琢爾、岡咲洋三、東泰弘、梶川昌孝、佐藤繭子、豊岡公徳、福澤秀哉、斉藤和季、矢崎一史
    • Organizer
      第31回日本植物脂質シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 脂溶性二次代謝産物シコニンの細胞外分泌に関する輸送体の探索2018

    • Author(s)
      巽奏,市野琢爾,棟方有桂,矢崎一史
    • Organizer
      第60回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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