2013 Fiscal Year Annual Research Report
メタボロミクスによる植物成分生合成のゲノムマイニング
| Project Area | Biosynthetic machinery: Deciphering and regulating the system for bioactive metabolite diversification |
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| Project/Area Number |
22108008
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
齊藤 和季 千葉大学, 薬学研究科(研究院), 教授 (00146705)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山崎 真巳 千葉大学, 薬学研究科(研究院), 准教授 (70222370)
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| Project Period (FY) |
2010-06-23 – 2015-03-31
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| Keywords | 生合成 / 植物二次代謝 / メタボロミクス / 統合オミクス |
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| Research Abstract |
植物の持つ天然物生合成のゲノム基盤を、メタボロミクスを基盤とした統合オミクスによって解明する事を目的とする。特に、臨床的に用いられている抗がん成分カンプトテシンや血糖低下作用を有するキノリチジンアルカロイドなどのアルカロイド生産植物について、トランスクリプトームおよびメタボロームデータを、次世代シークエンサーおよび高性能質量分析計によって取得、解析する。次に、これらのオミクス統合データについて生合成に必須な遺伝子について生物情報学を駆使したゲノムマイニング手法によって推定する。さらに、組換えタンパク質での生化学的研究や、組換え植物細胞でのin vivo研究によって遺伝子機能を決定する。
当年度は、カンプトテシンを生産する毛状根細胞と生産しない懸濁細胞でのデープトランスクリプトーム解析の結果などから予想された2つの転写制御因子について、継続して機能同定の研究を遺伝子発現抑制体の解析により進めた。また、キノリチジンアルカロイド生合成の初発段階に関わるリシン脱炭酸酵素遺伝子について、マメ科のキノリチジンアルカロイド含有植物の他、ヒカゲノカズラ科の植物からもより酵素特性の良い遺伝子を単離し、進化生物学的な考察を行った。フラボノイド生合成、含硫黄代謝産物生合成遺伝子についてもほぼ同様の手法で遺伝子のマイニングと機能解析を進めた。特に、特異的な生理活性を有する含硫黄二次代謝産物の生合成に関わる2つの酵素遺伝子について詳細な機能同定を進めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
概ね計画通りに進み、その成果をいくつかの論文および学会発表として公表することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画の変更はなく、当初の予定通りに推進する予定である。
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Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Enhancement of oxidative and drought tolerance in Arabidopsis by overaccumulation of antioxidant flavonoids2014
Author(s)
Ryo Nakabayashi, Keiko Yonekura-Sakakibara, Kaoru Urano, Makoto Suzuki, Yutaka Yamada, Tomoko Nishizawa, Fumio Matsuda, Mikiko Kojima, Hitoshi Sakakibara, Kazuo Shinozaki, Anthony J. Michael, Takayuki Tohge, Mami Yamazaki, and Kazuki Saito
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Journal Title
Plant J.
Volume: 77
Pages: 367-379
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Coupling deep transcriptome analysis with untargeted metabolic profiling in Ophiorrhiza pumila to further the understanding of the biosynthesis of the anti-cancer alkaloid camptothecin and anthraquinones2013
Author(s)
Mami Yamazaki, Keiichi Mochida, Takashi Asano, Ryo Nakabayashi, Motoaki Chiba, Udomson Nirin, Yasuyo Yamazaki, Dayan B. Goodenowe, Ushio Sankawa, Takuhiro Yoshida, Atsushi Toyoda, Yasushi Totoki, Yoshiyuki Sakaki, Elsa Góngora-Castill, C. Robin Buell, Tetsuya Sakurai and Kazuki Saito
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Journal Title
Plant Cell Physiol.
Volume: 54
Pages: 686-696
DOI
Peer Reviewed
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