1998 Fiscal Year Annual Research Report
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10640627
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| Research Institution | Ochanomizu University |
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Principal Investigator |
芦原 坦 お茶の水女子大学, 理学部, 教授 (00017211)
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| Keywords | プリンアルカロイド / カフェイン / 代謝 / 代謝調節 / N-メチルトランスフェラーゼ / S-アデノシルメチオニン / 二次代謝 / 細胞内局在性 |
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| Research Abstract |
主にチャ葉を用いてプリンアルカロイド代謝の局在性とその調節機構に関する研究を行った。カフェイン合成能の高い若いチャ葉のホモジネートを、パーコールによる密度勾配にかけ、オルガネラを分離し、カフェイン合成系とそれに関連する代謝系の諸酵素の分布を調べた。カフェイン合成に直接関与するS-アデノシルメチオニン(SAM)依存N-メチルトランスフェラーゼが葉緑体に局在することを示した。しかし、AMPデアミナーゼやIMPデヒドロゲナーゼに関しては、ホモジネートで活性はみられたものの、局在性に関しては明確な結果はまだ得られていない。
カフェイン生合成の経路に関して、従来のAMPおよびGMP経路、アミノ酸などの物質からカフェインがde novoに合成される経路に加えて、SAMからメチル基がカフェイン合成などに転移した後に生じたアデノシルホモシステイン(SAH)に派生するアデノシンからのカフェイン合成経路が推定された。
カフェイン合成のfine Controlを調べるために、鍵酵素であるカフェインシンターゼを電気泳動的に単一になるまで精製して、基質やSAMに対するKm値やフィードバックコントロールについて詳細にしらべた。また、7-メチルキサントシンなどのカフェイン生合成系の中間産物やヌクレオチドのプロフィールをHPLCを用いて定量した。SAMやSAHの定量法については、現在検討中である。これらのデータを出した上で調節機構の仮説を提出したい。Coarse controlに関しては、葉のエイジや光の有無によりカフェインシンターゼ活性の大きな変動がみられた。カフェインシンターゼに関しては現在この酵素をコードする遺伝子のクローニング中であり、これが成功すれば、遺伝子発現について詳細に検討するつもりである。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] 芦原 坦: "Subcellular localization of the N-3 methyltransferase involved in caffeine biosynthesis in tea." Phytochemistry. 48. 777-779 (1998)
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[Publications] 芦原 坦: "Biosynthesis and metabolism of purine alkaloids in leaves of cocoa tea (Camellia pitiophylla)" J.Plant Res.111. 599-604 (1998)
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[Publications] 芦原 坦: "Contribution of purine nucleotide biosynthesis de novoto the formation of caffeine in young tea (Camellia sinensis) leaves." J.Plant Physiol.154(印刷中). (1999)
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[Publications] 芦原 坦: "Purification and characterization of caffeine synthease from tea leaves." Plant Physiol.120(印刷中). (1999)
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[Publications] 芦原 坦: "Biosynthesis and catabolism of caffeine in low caffeine-containing species of Coffea." J.Agric.Food Chem.(印刷中). (1999)
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[Publications] 芦原 坦: "Biosynthesis and metabolism of caffeine and related purine alkaloids in plants (印刷中)" Academic Press(London), (1999)
