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2020 Fiscal Year Research-status Report

ムラサキが生産する脂溶性二次代謝産物の生合成および排出機構の解明

Research Project

Project/Area Number 19K05825
Research InstitutionShinshu University

Principal Investigator

高梨 功次郎  信州大学, 学術研究院理学系, 准教授 (10632119)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsムラサキ / シコニン / アルカニン / アシル基転移酵素
Outline of Annual Research Achievements

前年度までにシコニンもしくはアルカニンにそれぞれ特異的にアシル基を付与するBAHDアシル基転移酵素を2分子種(LeSAT1、LeAAT1)見出し、至適pHや基質親和性などの諸特性を調べた。RNA-seqデータの再解析からさらに1分子種ずつシコニンもしくはアルカニンにそれぞれ特異的にアシル基を付与するBAHDアシル基転移酵素が見出されたので(LeSAT2、LeAAT2)、これらの酵素諸特性も調べた。
ムラサキ培養細胞を用いてフィーディング実験を行った先行研究において、シコニン/アルカニンのアシル基転移酵素は、デオキシシコニンに水酸基を導入してシコニン/アルカニンを生産する酵素と複合体を形成することが示唆されている。このデオキシシコニン水酸化酵素はまだ同定されていない。そこで、シコニン生産時に発現が上昇するシトクロムP450遺伝子を探索したところ3分子種見出された。これらとLeSATs、もしくはLeAATsとの相互作用の有無をYeast Two-Hybrid法にて調べたところ、1つの組み合わせにおいて相互作用が確認できた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでに計4分子種のシコニン生合成経路に関与するBAHDアシル基転移酵素を見出し、それらの酵素特性を明らかにした。さらにデオキシシコニンへの水酸基導入反応を行う酵素の候補もYeast Two-Hybrid法で見出しており、研究開始時には未解明であったシコニン生合成経路の後半部分が順調に明らかになってきている。

Strategy for Future Research Activity

Yeast Two-Hybrid法で相互作用が確認できた組み合わせについて、共免疫沈降法を用いて相互作用の有無を確認する。相互作用が確認できれば、相互作用することによる酵素の諸特性の変化や細胞内局在を調べる。

  • Research Products

    (4 results)

All 2021 2020

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Two BAHD Acyltransferases Catalyze the Last Step in the Shikonin/Alkannin Biosynthetic Pathway2020

    • Author(s)
      Haruka Oshikiri, Bunta Watanabe, Hirobumi Yamamoto, Kazufumi Yazaki, Kojiro Takanashi
    • Journal Title

      Plant Physiology

      Volume: 184 Pages: 753-761

    • DOI

      10.1104/pp.20.00207

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ムラサキのシコニン・アルカニン類縁体生産におけるアシル基転移酵素の機能分化2021

    • Author(s)
      押切春佳,李豪,渡辺文太,山本浩文,矢崎一史,高梨功次郎
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度大会
  • [Presentation] シコニン/アルカニン生合成経路で働く geranylhydroquinone 水酸化酵素の基質特異性2021

    • Author(s)
      吉村和貴,渡辺文太,中川友喜美,矢崎一史,高梨功次郎
    • Organizer
      日本農芸化学会2021年度大会
  • [Presentation] シコニンおよびアルカニン類縁体を生成するアシル基転移酵素の解析2020

    • Author(s)
      押切春佳,渡辺文太,山本浩文,矢崎一史,高梨功次郎
    • Organizer
      第30回イソプレノイド研究会例会

URL: 

Published: 2021-12-27  

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