2015 Fiscal Year Annual Research Report
GDSLリパーゼによるピレスリン生合成の分子機構解明と昆虫抵抗性植物作出への応用
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25282234
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| Research Institution | Kinki University |
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Principal Investigator |
松田 一彦 近畿大学, 農学部, 教授 (00199796)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平竹 潤 京都大学, 化学研究所, 教授 (80199075)
松井 健二 山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90199729)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 除虫菊 / ピレスリン / 生合成 / GDSLリパーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
除虫菊が産生する殺虫性物質ピレスリンは、その生合成の最終段階でGDSL リパーゼ(TcGLIP)の作用によりつくられる。その基質認識と触媒機構を解明するため、TcGLIPをマルトース結合蛋白質（MBP）との融合蛋白質として大腸菌で発現させ、MBPを除き、精製した。一方、p-nitrophenyl基を有するホスホン酸エステル類を合成し、それらのTcGLIP阻害活性を評価したところ、化合物はいずれも従来合成した阻害剤よりも高い阻害活性を示した。そこでTcGLIPに新規阻害剤を添加しインキュベートしたところ、酵素単独時には見られない形状をもつ結晶が生成した。
分化状態の変化、あるいは傷害誘導的に除虫菊から生じるGreen Leaf Volatile等の揮発性物質（VOC）の受容に応じた除虫菊幼苗でのTcGLIP遺伝子の発現変動を調査した。その結果、TcGLIP遺伝子の発現は除虫菊が脱分化すると低下し、逆に傷害誘導的に生成するVOCを受容すると上昇することが明らかとなった。
TcGLIP遺伝子のシロイヌナズナホモログは全身獲得抵抗性の誘導に寄与すると報告されている。しかし、本遺伝子の破壊株は試験した植物病原菌に対して野生株と同程度の抵抗性を示した。一方、ディフェンシン遺伝子プロモーター:：β-グルクロニダーゼ融合遺伝子を基盤とするレポーターシステムを用いて、野生株および遺伝子破壊株より採取した葉柄滲出液のレポータ－誘導活性を精査したところ、破壊株ではレポータ－誘導活性が低下する傾向が認められたが、活性の変動が大きいため本評価系の改良を進めている。さらに、TcGLIPならびにそのホモログの過剰発現コンストラクトを作成し、野生タバコ一過的発現系、ならびにシロイヌナズナ構成的発現系で組換え植物を作成した。現在、本組換え植物の代謝物および病害虫ストレス抵抗力の解析を進めている。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(11 results)
