ｃＤＮＡ発現ライブラリーを利用した植物成分生合成酵素遺伝子マイニング

• Project Area: Biosynthetic machinery: Deciphering and regulating the system for bioactive metabolite diversification
• Project/Area Number: 23108525
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 明石 智義 日本大学, 生物資源科学部, 講師 (80328707)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000); Fiscal Year 2012: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2011: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
• Keywords: フラボノイド / ファイトアレキシン / 発現スクリーニング / EST解析 / P450 / ジャーマンアイリス

Outline of Annual Research Achievements

フラボノイド生合成に関わる新規の酵素遺伝子を，機能発現スクリーニングやEST情報を利用して同定した．
マメ科植物のファイトアレキシンの多くはプテロカルパン骨格を持つ．ダイズ，カンゾウ，ミヤコグサからプテロカルパン，イソフラベン合成に関わる7,2’-dihydroxy-4’-methoxyisoflavanol dehydratase (DMID)，isoflavene synthase (IS)を同定した．またダイズのファイトアレキシン合成に関わるプレニル基転移酵素，P450型プレニル環化酵素など合計9種の新規酵素遺伝子を同定した．これにより主要な酵素遺伝子の同定が達成された．
単子葉のアヤメ属(Iridaceae)植物はイソフラボン，C-グルコシル化フラボンなど特徴的な二次代謝産物を蓄積する．ハナショウブ(Iris ensata)花弁ESTよりC-グルコシル化フラボン生合成に関わる酵素遺伝子の候補の選抜を行った．酵母発現系を用いた機能解析により，フラボン合成に関わるP450 cDNAを同定した．

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] イソフラボノイド生合成酵素遺伝子のディスカバリーから見えてきた多様性 (2011)
  • Author(s): 明石智義
  • Journal Title: BSJ-Review Volume: 2 Pages: 18-23
• [Presentation] ダイズのイソフラボノイドファイトアレキシン生合成に関わるプレニル基転移酵素遺伝子 (2012)
  • Author(s): 明石智義，米山恵介，青木俊夫
  • Organizer: 第22回ドリコールおよびイソプレノイド研究会例会
  • Place of Presentation: 新潟
  • Year and Date: 2012-09-30
• [Presentation] 特有のフラボノイドを蓄積するアヤメ属植物のEST解析． (2012)
  • Author(s): 渡邉弘法，清水好美，岩崎真悟，米山恵介，吉田隼，遠藤有紗，柴田大輔，鈴木秀幸，青木俊夫，明石智義
  • Organizer: 第30回日本植物細胞分子生物学会（奈良）大会・シンポジウム
  • Place of Presentation: 奈良
  • Year and Date: 2012-08-05
• [Presentation] Isoflavonoid Biosynthesis in Leguminous and Non-Leguminous Plants. (2012)
  • Author(s): Akashi, T.
  • Organizer: The International Conference of Natural Products Biosynthesis (ICNPB, 8th US-Japan Seminar on the Biosynthesis of Natural Products)
  • Place of Presentation: 兵庫
  • Year and Date: 2012-06-20
  • Invited
• [Presentation] ダイズのファイトアレキシン生合成系の新規プレニル基転移酵素遺伝子 (2012)
  • Author(s): 米山恵介, 中川剛, 青木俊夫, 明石智義
  • Organizer: 第53回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2012-03-18
• [Presentation] cDNA発現ライブラリーを利用した植物成分生合成酵素遺伝子マイニング (2011)
  • Author(s): 明石智義
  • Organizer: 「生合成マシナリー」第3回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京(招待講演)
  • Year and Date: 2011-12-03
• [Presentation] アヤメ属由来2-ヒドロキシイソフラバノン合成酵素cDNAを用いたシロイヌナズナでのイソフラボノイド生産 (2011)
  • Author(s): 吉田隼, 青木俊夫, 明石智義
  • Organizer: 日本植物学会第75回大会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011-09-19
• [Presentation] イソフラボノイド生合成酵素遺伝子のディスカバリーから見えてきた多様性 (2011)
  • Author(s): 明石智義
  • Organizer: 日本植物学会第75回大会
  • Place of Presentation: 東京(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-19
• [Presentation] 単子葉アヤメ属植物のイソフラボノイド骨格合成酵素遺伝子 (2011)
  • Author(s): 明石智義, 吉田隼, 青木俊夫
  • Organizer: 第29回日本植物細胞分子生物学会(福岡)大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2011-09-08
• [Presentation] ダイズのイソフラボノイドファイトアレキシン生合成系の新規プレニル基転移酵素遺伝子 (2011)
  • Author(s): 米山恵介, 青木俊夫, 明石智義
  • Organizer: 第29回日本植物細胞分子生物学会(福岡)大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 2011-09-07
• [Presentation] イソフラボノイド合成酵素の機能と分子進化 (2011)
  • Author(s): 明石智義
  • Organizer: 新学術領域「生合成マシナリー」第2回若手シンポジウム
  • Place of Presentation: 埼玉
  • Year and Date: 2011-07-02
• [Presentation] cDNA発現ライブラリーを利用した植物成分生合成酵素遺伝子マイニング (2011)
  • Author(s): 明石智義
  • Organizer: 「生合成マシナリー」第2回公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2011-06-04
• [Remarks] 生体分子学研究室
  • URL: http://hp.brs.nihon-u.ac.jp/~bunshi/seitai/Welcome.html
• [Remarks]
  • URL: http://hp.brs.nihon-u.ac.jp/~bunshi/seitai/Welcome.html