樹木における心材形成の生化学的機構の解明〜培養細胞を用いるアプローチ〜

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03454081
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 坂井 克己 九州大学, 農学部, 教授 (30015656)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 堤 祐司 九州大学, 農学部, 助手 (30236921) ; 近藤 隆一郎 九州大学, 農学部, 助教授 (80091370)
• Keywords: 樹木 / 心材 / トロポロン / ツヤプリシン / メバロン酸経路 / 生合成 / Cupressus lusitanica / フィトアレキシン

Research Abstract

1.心材成分の生産を誘起するエリシターの検索
B_5培地で培養しつつあるCupressus lusitanicaのカルスに酵母抽出液を作用させると、β-ツヤプリシンの生産がひき起こされることを前年度見出した。この酵母抽出液中に存在すると期待されるエリシターの検索を行った。エタノール沈殿、RNase処理及びゲル濾過を組み合わせて得られた多糖フラクションは、1/10濃度で酵母抽出液とほぼ等しいエリシター活性を示した。このフラクションからマンナンを銅錯体として除くと比活性は約100倍に向上した。これらの結果から、エリシターは酵母細胞壁を構成するグルコマンナンの可能性が高いと考えられる。
2.トレーサー法による心材成分生合成経路の確認
ある種の心材成分、なかでもα-、β-およびγ-ツヤプリシンは、草本植物や微生物によって生産されないため、従来その生合成機構が証明されていなかった。ここでは、C.lusitanicaカルスにエリシターを作用させると同時に、^<14>C-メバロン酸塩または^<14>C-グルコースをショットガン法で投与して培養し、生産されたβ-ツヤプリシンの放射活性を測定した。^<14>C-グルコースのみならず、^<14>C-メバロン酸からもβ-ツヤプリシンに放射活性が取り込まれた。培地に^<14>C-メバロン酸を加えて培養した場合も類似の結果が得られた。これらの事実から、β-ツヤプリシンはメバロン酸を前駆体として生合成されることが証明された。
次年度以降は、無細胞抽出液によって、イソペンテニルピロリン酸およびゲラニルピロリン酸の取り込みを調べるとともに、7員環形成に関与する酵素系を明らかにしたい。

Research Products

• [Publications] 草場 薫・坂井 克己 外2名: "Cupressus lusitanica培養細胞によるツヤプリシンの生産〜エリシターの効果" 第42回日本木材学会大会研究発表要旨集. 12- (1992)
• [Publications] 稲田 聡子.堤 祐司.坂井 克己.: "樹木培養細胞のβ-ツナプリシン生産に対するエリシターの効果" 第2回樹木分子・細胞生物等シンポジウム講演要旨集. 52-55 (1992)