1999 Fiscal Year Annual Research Report
メタボリック・エンジニアリングを利用した新規生理活性物質の創出
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10680565
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| Research Institution | KYOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
矢崎 一史 京都大学, 生命科学研究科, 助教授 (00191099)
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| Keywords | Lithospermum erythororhizon / shikonin / metabolic engineering / 二次代謝 / 酵母遺伝子 / coq2 / プレニルトランスフェラーゼ / P-ヒドロキシ安息香酸 |
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| Research Abstract |
申請者は、酵母のcoq2遺伝子のゲノムDNA配列を用い、以下の改変バイナリー・コンストラクト4種を完成した;1)coq2全長(ミトコンドリア局在型)、2)Δ coq2(細胞質局在型)、3)oq2-ER1(2にER-ソーティング・シグナルを付加)、4)oq2-ER2(さらにER保持シグナルを付加したER局在型)。これらをサブクローニングしたバイナリーベクターをAgrobacterium tumefaciense、およびA.rhizogenesに導入し、それぞれ前者はタバコの、後者はムラサキの形質転換に用いた。現在まで各コンストラクトに対して、ハイグロマイシン耐性を示す形質転換タバコ植物体が、7〜15クローン得られている。これらについて、ゲノムDNAを鋳型にしたPCRにより、各改変coq2が植物のゲノム内にインテグレートしていることを確認し、さらにNorthern blotにより、各遺伝子の発現レベルを検定した。mRNAレベルの高かった形質転換体におけるPPT活性を測定したところ、oq2-ER2以外では高い酵素活性が認められなかった。そこで、ムラサキにはoq2-ER2のみを導入することにした。oq2-ER2を発現しているムラサキ毛状根では、多量のPPT産物であるm-garanyl-p-hydroxybenzoic acidとベンゾフラン誘導体3種の蓄積が認められたが、シコニン含量に大きな影響はなかった。これはプレニル化とそれ以降の生合成反応の同調性がないことを示唆する。また、側鎖長の異なるシコニン並びにエキノフラン誘導体の生成も現在のところ認められていない。
上記の結果より、高効率のメタボリック・エンジニアリングにはムラサキ内在のgeranyltransferaseの発現パターンの解析が必要と考え、本cDNAのクローニングをも行った。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] Susannne Sommer: "Genetic enegineering of shikonin biosynthesis. Hairy root cultures of Lithospermum erythrorhizon transformed with the bacterial ubiC gene"Plant Mol.Biol.. 39・(4). 683-693 (1999)
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[Publications] Kazufumi Yazaki: "Shikonin biosynthesis in Lithospermum erythrorhizon : Light-induced negative regulation of secondary metabolism"Plant Biotechnology. 16・(5). 335-342 (1999)
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[Publications] Hirobumi Yamamoto: "Simultaneous analysis of shikimate-derived secondary matalites in L.erythrorhizon cell suspension cultures by HPLC"J.Chromatography. 738・(1). 3-15 (2000)
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[Publications] Shoko Taniguchi: "Productions of tannin and anthocyanidin by Rhus javanica advantitious root cultures"Phytochemistry. 53・(3). 357-363 (2000)
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[Publications] Hirobumi Yamamoto: "Production of caffeic acid oligomers in Lithospermum erythrorhizon cell suspension cultures"Phytochemistry. 53・(6). 651-657 (2000)
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[Publications] 矢崎一史: "バクテリア遺伝子を利用した高等植物の二次代謝産物生産"植物の化学調節. (印刷中).
