2013 Fiscal Year Annual Research Report
カルラクトンからストライゴラクトンに至る生合成経路の解明
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25292065
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
杉本 幸裕 神戸大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (10243411)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中嶌 瞳 神戸大学, (連合)農学研究科(研究院), 研究員 (30598777)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | カルラクトン / ストライゴラクトン / 生合成 |
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| Research Abstract |
カルラクトンの有機合成を繰り返し試みたが、目的物を得ることは甚だ困難であった。そこで、Alder et al.（Science, 335, 1348-1351, 2012）によって報告された酵素合成を追試した。ソルガムのD27、CCD7、CCD8遺伝子を大腸菌で発現させ、粗酵素を用いてbeta-カロテンの変換を試みた。しかし、D27の活性が低くカルラクトンを得ることは困難であった。そこで、CCD7の基質である9-cis-beta-カロテンを市販のドナリエラ乾燥藻体より抽出・粗精製し、これを基質としてカルラクトンを酵素合成した。CDスペクトルを文献値（Seto et al., PNAS, 111, 1640-1645, 2014）と比較し、得られたカルラクトンの11位の立体を(R)と確認した。一方、トレーサー実験によって、ソルガムにおいて5-デオキシストライゴールがソルゴモールに変換されることを見出した。この変換は2-OGD阻害剤であるプロヘキサジオンによっては影響を受けないがP-450阻害剤のフルリドンによって阻害された。このことから、5-デオキシストライゴールのソルゴモールへの変換にはP-450が関与していると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
カルラクトンの有機合成は困難であったが、組換え酵素により合成を達成した。酸素安定同位体の存在下で酸化反応を行うことで、標識したカルラクトンを調製することも期待できる。ソルガムで5-デオキシストライゴールがソルゴモールに変換されることを見出し、その生化学的知見を整備している。これらは本課題が目指すストライゴラクトン生合成の全貌解明の重要な一部を成す。
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| Strategy for Future Research Activity |
順調に進捗しているソルゴモール生合成の生化学的および分子生物学的知見の整備を加速する。酵素合成の目途がついたカルラクトンの安定的な生産系を構築する。並行して、他のストライゴラクトンを高生産する植物を選抜し、効率的な実験の推進を図る。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
カルラクトンを有機合成あるいは酵素合成し、その分析系を確立する予定に遅れが生じた。これにより、分析に必要となるカラムや溶媒の購入に充てる予定であった経費の執行が滞った。
カルラクトンおよびその代謝物の分析に必要となる消耗品の購入に充てる。
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[Journal Article] Bioconversion of 5-deoxystrigol to sorgomol by the sorghum, Sorghum bicolor (L.) Moench2013
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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