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2010 Fiscal Year Annual Research Report

ニコチンをモデルとした植物のアルカロイド転流と防御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 21880048
Research InstitutionKobe Pharmaceutical University

Principal Investigator

士反 伸和  神戸薬科大学, 薬学部, 助教 (20547880)

Keywordsアルカロイド / トランスポーター / 植物 / ニコチン / 転流
Research Abstract

植物は外敵から身を守るため、アルカロイドなど生理活性物質を生産し蓄積する。本研究ではニコチンおよびタバコ植物をモデルに、未解明のアルカロイド転流を研究した。特に本研究では、研究代表者がトランスクリプトームから着眼したMATE型トランスポーターC215およびNCS1型トランスポーターT408の二つを解析対象とした。これらトランスポーターについて、その発現部位、局在、輸送能を明らかとし、過剰発現や発現抑制によるニコチン生産への影響を解明することとした。
C215輸送体の局在をGFP融合タンパク質として解析し、葉の液胞膜に局在することを明らかとした。また酵母を用いた細胞輸送からニコチンを輸送することも示唆された。過剰発現した植物体では、野生株との差は観察されなかったが、培養細胞において、C215を高発現させるとニコチン生産が増加することから、ニコチン生産に大きな役割を果たすと考えられた。一方、T408輸送体は葉緑体に局在することを、GFP融合タンパク質の安定発現、ならびに葉緑体を単離してのウェスタンブロットにより証明した。さらに半定量RT-PCRにより、T408は植物体の各組織で発現しているが、ニコチン生産を誘導した際には、ニコチン生産部位である根において発現が顕著に誘導されることを証明した。過剰発現、発現抑制した植物体の作出を形質転換により試み、実際に発現レベルが変化していることをウェスタンブロットにより確認した。また、過剰発現した培養細胞でニコチン生産が増加することから、輸送基質は不明であるが、その機能がニコチン生産に重要であることが強く示唆された。これら結果から、今後は有用アルカロイドの高生産や虫害に強い植物の育種への応用が期待される。

  • Research Products

    (5 results)

All 2011 2010

All Presentation (5 results)

  • [Presentation] ジャスモン酸誘導性タバコMATE型トランスポーターNt-C215のクローニングと機能解析2011

    • Author(s)
      士反伸和,伊藤慎悟,南翔太,伊藤梢、森田匡彦,澤田啓介, Alain Goossens, Dirk Inze, 守安正恭,森山芳則,矢崎一史
    • Organizer
      第52回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      20110300
  • [Presentation] Cloning and characterization of multidrug and toxic compound extrusion (MATE) transporters from Nicotiana tabacum2010

    • Author(s)
      士反伸和、森田匡彦、伊藤慎吾、南翔太、澤田啓介、Montagu MV、Dirk Inze、Rischer H、Alain Goossens、Oksman-Caldentey KM、森山芳則、矢崎一史
    • Organizer
      第33回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      20101200
  • [Presentation] タバコMATE型トランスポーターNt-C215の発現特性と生理機能2010

    • Author(s)
      士反伸和、伊藤慎吾、南翔太、森田匡彦、澤田啓介、Alain Goossens、Dirk Inze、守安正恭、森山芳則、矢崎一史
    • Organizer
      第5回トランスポーター研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20100700
  • [Presentation] 植物のアルカロイド蓄積と防御機構2010

    • Author(s)
      士反伸和
    • Organizer
      第158回生存圏シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2010-11-19
  • [Presentation] Involvement of multidrug and toxic compound extrusion (MATE) transporters in nicotine translocation in Nicotiana tabacum2010

    • Author(s)
      士反伸和
    • Organizer
      Plant Membrane Biology 15^<th> International workshop
    • Place of Presentation
      オーストラリア
    • Year and Date
      2010-09-21

URL: 

Published: 2012-07-19  

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