2013 Fiscal Year Annual Research Report
コウモリカズラ培養根におけるストリゴール生合成の解明
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23580149
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
水谷 正治 神戸大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (60303898)
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| Keywords | ストリゴラクトン / ストリゴール / コウモリカズラ / GR24 / 5-デオキシストリゴール / ソルガム / ソルゴモール |
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| Research Abstract |
本研究では、strigol（SG）を高生産するコウモリカズラ培養根を用いてストリゴラクトン（SL）生合成を解明することを目的とした。昨年度までの結果から、コウモリカズラでは5-deoxystrigol（5DS）はSGの直接の前駆体ではないこと、つまり、SGはSL生合成中間体であるcarlactone（CL）から5DSを経由せず生合成されることが示唆された。そこで、本年度は（１）SL生合成酵素であるD27, CCD7, CCD8の組換え酵素を用いてCLの酵素合成を試みた。（２）コウモリカズラ培養根にSLアナログであるGR24を投与して代謝実験を行った。（３）sorgomolを高生産するソルガムを用いて5DSの代謝実験を行った。
（１）D27, CCD7, CCD8の組換え酵素を大腸菌発現系により作成し、各酵素の酵素活性を確認した。βカロテン生産大腸菌に3種酵素を導入したがCL生成を確認できなかった。藻類ドナリエラから9-cis-b-caroteneを抽出精製し、CCD7とCCD8によりin vitro系でCLの酵素合成に成功した。
（２）コウモリカズラ培養根にGR24を投与しLCMSにより代謝物を分析した結果、GR24水酸化物と推定される代謝物を検出した。水酸化GR24標品を有機合成し代謝物との比較解析を行った結果、GR24代謝物は7-OH-GR24であると同定した。
（３）ソルガムに重水素標識5DSを投与し根浸出液中のSLをLCMS分析した結果、sorgomolに有意に5DSが取り込まれることを確認した。つまり、ソルガムではsorgomolは5DS経由で生合成されることが強く示唆された。次に、ソルガム根からミクロソームを調製し5DSからsorgomolへのin vitro変換試験を行った結果、5DSの水酸化にはシトクロムP450の関与が示唆された。
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[Journal Article] The bioconversion of 5-deoxystrigol to sorgomol by the sorghum, Sorghum bicolor (L.) Moench.2013
Author(s)
Motonami, N., Ueno, K., Nakashima, H., Nomura, S., Mizutani, M., Takikawa, H., Sugimoto, Y.
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Journal Title
Phytochemistry
Volume: 93
Pages: 41-48
DOI
Peer Reviewed
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