2004 Fiscal Year Annual Research Report
マメ科イソフラボノイド系をモデルとした生合成酵素ネットワークの分子生物学的解析
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15510183
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
明石 智義 日本大学, 生物資源科学部, 助手 (80328707)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
綾部 真一 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (40050679)
青木 俊夫 日本大学, 生物資源科学部, 助教授 (80287606)
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| Keywords | イソフラボノイド生合成 / マメ科植物 / ファイトアレキシン / タンパク質間相互作用 |
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| Research Abstract |
植物は,遺伝子数から予想される以上の天然物を生産する.それらは多段階の酵素反応で合成されるので,細胞内での酵素ネットワークなどの効率的な生合成の仕組みが推定される.その機構をマメ科のイソフラボノイド系をモデルとして解析する.本年度は,大腸菌系で発現させた酵素の機能解析を行うとともに酵母系でイソフラボン生合成系の再構築を行った.
1.5-デオキシ型フラボノイドの前駆体である6'-デオキシカルコンは,カルコン合成酵素(CHS)とカルコンポリケチド還元酵素(PKR)の共同作用でつくられる.リコンビナント系でのアッセイにより,PKRはレトロカルコン系の後期段階でも働くことが明らかになった.PKRが同一系の複数の反応を担うことは効率的な生合成の機構を考える上で興味深い.またCHS, PKRを用いたアッセイではジケタイドアナログ化合物が6'-デオキシカルコンに変換されることが示された(静岡県立大学阿部先生との共同研究).
2.エンドウマメのファイトアレキシン(ピサチン)系O-メチル基転移酵素(HM3OMT)はホルモノネチン系の2-ヒドロキシイソフラバノン(2HI)4'OMT活性も示す.HM3OMTパラログ(HMM1,HMM2)の基質特異性を解析すると,HMM1は2HIに,HMM2はピサチン前駆体に対し高い活性を示すことがわかった(アリゾナ大学VanEtten教授との共同研究).両タンパク質は効率的に生合成反応を進めるために,特定の基質に対し高い活性を持つように進化したことが示唆された.
3.カンゾウの2HI合成酵素(IFS)とダイズの2HI脱水酵素(HID)を組み込んだ酵母細胞を作成し,前駆体(ナリンゲニン)存在下で培養して生成物を解析した.IFS, HID共発現株では,IFS単独発現株と比べて総イソフラボノイド含量が増加した.IFS, HIDの相互作用により含量が増加した可能性が示唆された.
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Research Products
(2 results)
