2017 Fiscal Year Research-status Report
シリンギルリグニン生合成を制御する転写因子の網羅的探索と機能解析
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16K07806
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
鈴木 史朗 京都大学, 生存圏研究所, 助教 (70437268)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
光田 展隆 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ付 (80450667)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | リグニン / 転写因子 / アセチル化 / アシル基転移酵素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シリンギルリグニンは、分解性に優れ、低分子化処理により、モノマー化した芳香核化合物を高収率で得るのに適した構造を有している。これまで酵素遺伝子の発現制御により、シリンギルリグニンに富んだリグニンを含むポプラなどの双子葉植物が得られているが、転写因子の制御により、シリンギルリグニンに富む植物が得られた例はない。また、今回解析対象とするイネ科植物においては、転写因子によるリグニン改変に必要なリグニン生合成に関わる転写因子の機能解析すら、十分に行われていないのが現状である。一方、我々は、いくつかのイネの二次壁生合成に関わる転写因子については、双子葉植物のオーソログと機能が異なることを示しており、リグニン生合成の転写制御機構が双子葉植物とイネ科植物とでは異なる可能性が示唆されている。そこで本研究では、イネ科植物のリグニン生合成、とりわけシリンギルリグニン生合成に特異的にかかわる転写因子を改変型酵母ワンハイブリッドスクリーニングを行うことで単離することを目的とする。
平成２９年度は、イネのシリンギルリグニンおよびグアイアシルリグニン生合成の両方にはたらく全１０酵素遺伝子のうち、６酵素遺伝子について、プロモーター領域をクローニングした。しかし、４酵素遺伝子についてはプロモーター領域がクローニングできなかった。そこで、この４酵素遺伝子のプロモーター領域についてはＤＮＡ合成を業者に委託し、当該プロモーター領域を得た。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成２９年度は、平成２８年度に作製したイネのシリンギルリグニン生合成特異的に働く２つの酵素遺伝子のプロモーターに加え、イネのシリンギルリグニン生合成およびグアイアシルリグニン生合成の両方に働く酵素遺伝子のプロモーター(１０遺伝子)をクローニングし、ベクターを構築し、改変型酵母ワンハイブリッドスクリーニングを行う予定をしていたが、予定していたベクター構築がすべて完了せず、改変型酵母ワンハイブリッドスクリーニングを実施することが出来なかった。そこで、プロモーター領域のクローニングの代わりに、その領域のＤＮＡ合成を業者に依頼して行うこととし、そのＤＮＡフラグメントを得た。４酵素遺伝子のプロモーター領域のクローニングの条件検討に時間をかなり費やした結果、研究の進捗状況がやや遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２９年度に得られたプロモーター領域より、５００塩基程度を改良型酵母ワンハイブリッドスクリーニング用ベクターにサブクローニングする。その後、改良型酵母ワンハイブリッドスクリーニングを実施し、一昨年の結果と合わせ、どの転写因子がシリンギルリグニン生合成特異的転写因子であり、どの転写因子がシリンギルおよびグアイアシルリグニン両方の生合成に働く転写因子であるかを明らかにする。
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| Causes of Carryover |
前年度はプロモータークローニングの条件検討に時間を費やしたため、その後の工程に必要な遺伝子関連試薬などが購入できなかった。今年度は、前年度に生じた次年度使用額をプロモータークローニングのためのベクター購入など、必要な遺伝子関連試薬購入に充てる予定である。
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Research Products
(5 results)
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[Journal Article] Regulation of CONIFERALDEHYDE 5-HYDROXYLASE expression to modulate cell wall lignin structure in rice2017
Author(s)
Takeda Y, Koshiba T, Tobimatsu Y, Suzuki S, Murakami S, Yamamura M, Rahman Md M, Takano T, Hattori T, Sakamoto M, Umezawa
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Journal Title
Planta
Volume: 246
Pages: 337-349
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] MYB-mediated upregulation of lignin biosynthesis in Oryza sativa towards biomass refinery2017
Author(s)
Koshiba T, Yamamoto N, Tobimatsu Y, Yamamura M, Suzuki S, Hattori T, Mukai M, Noda S, Shibata D, Sakamoto M, Umezawa T
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Journal Title
Plant Biotechnology
Volume: 34
Pages: 7-15
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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