多様な植物トリテルペノイド生合成マシナリーの再構築
Publicly Offered Research
| Project Area | Biosynthetic machinery: Deciphering and regulating the system for bioactive metabolite diversification |
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| Project/Area Number |
23108513
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
関 光 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30392004)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2012)
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| Budget Amount *help |
¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
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| Keywords | 植物トリテルペノイド / 生合成 / P450 / 組換え酵母 / トリテルペノイド / シトクロムP450 / 植物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物が生産する多様なトリテルペノイドは、潜在的医薬品資源として重要な化合物群として知られている。本研究では、植物トリテルペノイドの生合成において、トリテルペノイドの共通前駆物質であるオキシドスクアレンから種々のトリテルペン骨格を生成するオキシドスクアレン環化酵素、並びに、トリテルペン骨格の酸化修飾を触媒し構造多様化に寄与するシトクロムP450酸化酵素遺伝子を様々な植物種から単離し、酵母細胞に導入することにより、多様な植物トリテルペノイドを効率良く生産する技術の確立を目指した。平成24年度は、単子葉植物に特異的なCYP51HサブファミリーP450がトリテルペン酸化活性を有することを始めて生化学的に証明した。
また、β-アミリン合成酵素等、各種トリテルペン合成酵素遺伝子と、これまでに得られたトリテルペン酸化活性を有する各種P450（CYP51H, 72A, 88D, 93E および716Aサブファミリー）を様々な組み合せ（2～3分子種）で酵母において同時発現させることにより、酵母内在のオキシドスクアレン（トリテルペノイドの共通前駆物質）から、これまでに植物体からの単離報告のないものも含めて多数の酸化トリテルペノイドを生成することに成功した。これにより、組換え酵母を用いた植物トリテルペノイドのコンビナトリアル生合成の実行可能性を示した。
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| Research Progress Status |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(19 results)
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[Journal Article] β-Amyrin Oxidation by Oat CYP51H10 Expressed Heterologously in Yeast Cells: The First Example of CYP51-Dependent Metabolism Other than the 14-Demethylation of Sterol Precursors2012
Author(s)
Kunii, M., Kitahama, Y., Fukushima, E.O., Seki, H., Muranaka, T., Yoshida, Y. and Aoyama, Y.
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Journal Title
Biological and Pharmaceutical Bulletin
Volume: 35
Issue: 5
Pages: 801-804
DOI
NAID
ISSN
0918-6158, 1347-5215
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] CYP716A subfamily members are multifunctional oxidases in triterpenoid biosynthesis2011
Author(s)
Fukushima, E.O., Seki, H., Ohyama, K., Ono, E., Umemoto, N., Mizutani, M., Saito, K., Muranaka, T.
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Journal Title
Plant Cell Physiology
Volume: 52
Issue: 12
Pages: 2050-2061
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed
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[Presentation] Contribution of P450s catalytic properties to chemical diversity of saponins in Glycyrrhiza species.2012
Author(s)
Sawai, S., Ishimori, M., Ohyama, K., Seki, H., Sudo, H., Akashi, T., Aoki, T., Muranaka, T. and Saito, K.
Organizer
50th Anniversary symposium on cytochrome P450 in Fukuoka
Place of Presentation
Fukuoka
Year and Date
2012-12-02
Related Report
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[Presentation] New function of CYP51H10 belonging to sterol 14-demethylase (CYP51) family.2012
Author(s)
Watanabe, T., Kunii, M., Kitahama, Y., Fukushima, E.O., Seki, H., Muranaka, T. Yoshida, Y. and Aoyama, Y.
Organizer
50th Anniversary symposium on cytochrome P450 in Fukuoka
Place of Presentation
Fukuoka
Year and Date
2012-12-02
Related Report
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[Presentation] De novo transcriptome analysis of the traditional medicine plant Glycyrrhiza uralensis.2012
Author(s)
Ramilowski, A.J., Sawai, S., Seki, H., Muranaka, T., Saito, K. and Daub, O.C.
Organizer
COLD SPRING HARBOR ASIA CONFERENCE on RNA Biology
Place of Presentation
Suzhou, China
Year and Date
2012-08-08
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