2018 Fiscal Year Annual Research Report
Biosynthesis and Bioengineering of flavonolignins: a new and unique component of grass lignins
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16K14958
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
飛松 裕基 京都大学, 生存圏研究所, 准教授 (20734221)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 史朗 京都大学, 生存圏研究所, 助教 (70437268)
梅澤 俊明 京都大学, 生存圏研究所, 教授 (80151926)
吉永 新 京都大学, 農学研究科, 准教授 (60273489)
高野 俊幸 京都大学, 農学研究科, 教授 (50335303)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | リグニン / フラボノイド / バイオマス / 細胞壁 / トリシン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究はイネ科植物特有のリグニンの主要部分構造として比較的最近見出されたリグニンーフラボノイド共重合体(LFC)の形成機構ならびにイネ科バイオマスの利用性に及ぼす影響の解明を目的とする。平成29年度は、前年度に引き続き、LFC 形成に関与する各種フラボノイド合成酵素遺伝子群の同定とその発現を抑制した形質転換イネの作出と特性の解明を目標に研究を進めた。昨年度までにイネLFCの形成に関与するフラボンシンターゼ II及びアピゲニン/クリソエリオール水酸化酵素の同定と機能欠損変異イネの細胞壁特性解析を行い、論文発表した。本年度は、特にイネLFCの形成に寄与するフラボノイドメチル化酵素の解析を行った。組換え酵素の機能解析及び機能欠損変異イネの細胞壁構造解析から、イネLFCのフラボノイド前駆体の合成に必須のメチル化酵素を同定した。興味深いことに、本メチル化酵素はリグニン前駆体であるモノリグノールの生合成中間体の合成関わるメチル化酵素としても知られており、その組換え酵素はLFC形成におけるフラボノイド前駆体とモノリグノール前駆体の両方に反応活性を示し、また機能欠損イネ株は、LFC中のフラボノイドユニットのみならず、モノリグノールに由来する構成ユニットの一部も欠失していることが分かった。すなわち、本メチル化酵素はイネLFC形成におけるフラボノイド前駆体とモノリグノール前駆体の両方の生合成経路上で機能するバイファンクショナルなメチル化酵素であることを明らかにした。以上の成果の一部、さらに関連のイネ組換え株の解析結果などをとり纏め、成果発表を行った。
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[Presentation] A bifunctional O-methyltransferase involved in the biosynthesis of flavonolignin in rice2018
Author(s)
Pui Ying Lam, Naoyuki Matsumoto, Shiro Suzuki, Wu Lan, Yuri Takeda, Masaomi Yamamura, Masahiro Sakamoto, Clive Lo, John Ralph, Yuki Tobimatsu, Toshiaki Umezawa
Organizer
第36回日本植物細胞分子生物学会
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