2018 Fiscal Year Research-status Report
植物二次代謝生合成におけるユニークなラクトン化酵素の分子多様性の解明
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18K05463
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| Research Institution | Toyama Prefectural University |
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Principal Investigator |
野村 泰治 富山県立大学, 工学部, 准教授 (40570924)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 康夫 富山県立大学, 工学部, 教授 (20254237)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | チューリッポシド / チューリッパリン / チューリッポシド変換酵素 / 二次代謝 / 生合成 / 酵素 / 分子進化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、チューリップの主要二次代謝産物であるチューリッポシド（Pos）／チューリッパリン（Pa）類が、単子葉植物のユリ科（チューリップ属を含む3種）と、近縁のユリズイセン科（アルストロメリア属を含む2種）だけでなく、それらとは遺伝的に遠縁の双子葉植物であるバラ科（シモツケ属のみ）にも存在するという事実に着目し、特にPos類からPa類への変換反応を触媒する「Pos変換酵素」を対象としてユリ科、ユリズイセン科、バラ科の間でその一次配列および酵素機能の比較解析を行い、科を横断して存在する同一二次代謝産物の生合成酵素の進化過程ならびに分子多様性を明らかにすることを目的としている。
今年度はまず、チューリップ属内におけるPos変換酵素の分子多様性を明らかにするため、これまでに同酵素が同定されている栽培品種とは同属異種植物である原種チューリップからPosB変換酵素の精製と機能解析を行った。その結果、原種のPosB変換酵素は、栽培品種の酵素と同じ酵素ファミリーに属するものの、栽培品種の酵素とは異なる酵素学的性質を有していることが分かった。また、原種からのPosA変換酵素の精製に向けた諸条件の検討を行った。並行して、バラ科植物であるユキヤナギにおけるPos変換酵素活性の検出を試みた。酵素の抽出および反応に関わる種々の条件検討の結果、酵素抽出時に複数の添加剤を加えることで有意なレベルでの酵素活性の検出を可能とした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
チューリップ栽培品種の同属異種植物である原種チューリップからのPosB変換酵素の精製と性状解析に成功しており、もう一方の対象酵素であるPosA変換酵素についても同定に成功しつつある。また、ユキヤナギを対象としたPos変換酵素の探索、同定については、当初検出できなかった目的酵素の活性の検出に目処をつけることができた。以上のことから、研究初年度としては順調に進展していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
原種チューリップからのPosA変換酵素の精製と性状解析を行う。その後、PosAおよびPosB両変換酵素の酵素遺伝子の単離、酵素学的諸性質、発現様式、細胞内局在の解析を進める。ユキヤナギのPos変換酵素については、酵素精製条件の検討を進める。さらに、初年度に着手できなかったアルストロメリアにおけるPos変換酵素の同定に向け、酵素精製条件の検討を開始する。
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| Causes of Carryover |
タンパク質の配列解析外注費を「その他」として計上していたが、今年度分の外注については、代表者が有する他の研究費から充当したため、次年度使用額が生じている。次年度は、酵素精製用カラム担体をはじめとした生化学関連試薬、遺伝子解析に使用する分子生物学関連試薬、ならびにHPLC分析に用いるカラム等が多く必要であり、これらは「物品費」から支出する。また、タンパク質の配列解析外注費に加え、次世代シーケンシングによるトランスクリプトーム解析の外注費用も、「その他」として使用する計画である。
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Research Products
(8 results)
