2014 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) |
2010-04-01 – 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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| Outline of Annual Research Achievements |
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から得られた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。そのうち1つの転写因子は生合成系を負に制御している可能性が示唆された。また、いくつかの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、ヒカゲノカズラ科の植物から酵素特性の良好な遺伝子を単離し、その機能をin vivo, in vitro実験により確定し、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、生合成系の全体について考察した。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] Convergent Evolution of Plant Lys Decarboxylase: Molecular Cloning and Characterization of Lys Decarboxylase from Clubmosses.2015
Author(s)
Somnuk Bunsupa, Kousuke Hanada, Hideki Ueno, Akira Maruyama, Kaori Aoyagi, Kana Komatsu, Madoka Yamashita, Akira Oikawa, Ryousuke Sasaki, Kazuki Saito, Mami Yamazaki
Organizer
第56回日本植物生理学会年会
Place of Presentation
東京農業大学(東京)
Year and Date
2015-03-16 – 2015-03-18
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[Presentation] Functional characterization of de-glutamylating and s-oxygenating enzymes for the alliin biosynthesis in garlic.2014
Author(s)
Yoshimoto Naoko, Yabe Ayami, Onuma Misato, Sugino Yuka, Nakabayashi Ryo, Ueyama Masae, Kamata Yasuhiro, Imai Shinsuke, Sumi Shin-ichiro, Tsuneyoshi Tadamitsu, Saito Kazuki
Organizer
9th International Workshop, Sulfur Metabolism in Plants. Molecular Physiology and Ecophysiology of Sulfur
Place of Presentation
Freiburg (Germany)
Year and Date
2014-04-14 – 2014-04-17
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