2019 Fiscal Year Annual Research Report
AP2/ERF transcription factors involved in the regulation of isoquinoline alkaloid biosynthesis
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18K14439
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| Research Institution | Kobe Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
山田 泰之 神戸薬科大学, 薬学部, 助教 (20770879)
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2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | イソキノリンアルカロイド / オウレン / AP2/ERF転写因子 / 転写制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、医薬品原料としての需要が高いイソキノリンアルカロイド (IQA)生合成系の発現制御に関わるAP2/ERF転写因子として単離された、薬用植物オウレンのGoup IX AP2/ERF (GIXE)転写因子群の機能を明らかにするために、プロモーターDNAとの結合性解析や形質転換体を用いた発現解析を行った。
本年度は、5つのGroup IX転写因子のうち3つ (GIXE2, 3, 5)について、リコンビナントタンパク質の大量発現と精製を行い、Electrophoresis Mobility Shift Assay (EMSA)によるプロモーターDNAとの直接的な結合性を確認した。したがって、前年度のオウレンプロトプラストを用いたレポーターアッセイの結果と合わせて、GIXE転写因子が直接的にIQA生合成酵素遺伝子プロモーターに作用し、転写調節を行っている可能性が示唆された。また、オウレンプロトプラストへ一過的にdsRNAを導入することでターゲット遺伝子の発現を抑制する一過的RNAiにより、既知のIQA生合成系発現制御因子であるCjWRKY1、CjbHLH1の発現を抑制した時、多くのGIXE遺伝子の発現が減少傾向にあったことから、GIXE転写因子はCjWRKY1やCjbHLH1の下流で機能している可能性が示唆された。今後、GIXE遺伝子プロモーターの単離と解析を行うことで、IQA生合成系における転写因子群のシグナルカスケードがより詳細に明らかになると考えられる。
また、GIXE遺伝子を過剰発現させたハナビシソウ培養細胞の液体培養と回収を行い、ゲノミックPCRによる導入遺伝子の存在を確認した。さらに、遺伝子発現解析やIQA分析の準備を行った。現在、2年分の研究結果をまとめ、論文投稿準備作業を進めている。
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