2014 Fiscal Year Annual Research Report
フラボノイド輸送系の包括的解明と有用物質生産への応用
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26712013
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
杉山 暁史 京都大学, 生存圏研究所, 助教 (20598601)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | フラボノイド / 輸送体 / 有用物質生産 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物は多様なフラボノイドを生合成する。フラボノイドはヒトの健康維持に重要であるのみならず、植物において病原菌からの防御や根粒菌との共生に機能する。フラボノイドの生合成や生理機能の発現には、細胞内外の適切な場所への輸送が重要であるが、その輸送メカニズムはほとんど未解明である。本研究では、ダイズのフラボノイド輸送系をモデルとして、フラボノイド輸送の包括的解明を目的とする。
本年度は生化学的輸送解析からダイズの主要イソフラボンアグリコンであるゲニステインを輸送することが示唆されたABC輸送体のフルサイズGサブファミリーに着目した。ダイズゲノム中に見いだされた40分子種について、病原菌（Phytophthora sojae、Pseudomonas syringae、Xanthomonas campestris）感染条件、根粒菌（Bradyrhizobium japonicum)感染、ホルモン処理、窒素欠乏条件において、RT-PCR及びリアルタイムPCRにより詳細な発現解析を行った。その結果、ダイズファイトアレキシンであるグリセオリン誘導と同調的に発現する遺伝子やイソフラボン分泌の上昇する窒素欠乏条件で誘導される遺伝子が見出された。これらについて全長cDNAのクローニングと発現ベクター構築を行った。
プラスチドへの輸送体を見出すため、プラスチドに局在するフラボノイドのプレニル化酵素遺伝子と同調的に発現する輸送体遺伝子をスクリーニングし、候補遺伝子を見出した。さらに、輸送体の生化学的解析系の条件検討を行うとともに、トマトの形質転換体の解析を進めた。
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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
初年度に計画していた遺伝子の探索とベクター構築を進めた。生化学的輸送実験ではNicotiana benthamianaの系で、ベシクルが形成されないという問題があったため、計画よりも遅れている部分はあるが、BY-2培養細胞を用いた解析系を確立したため、全体としては概ね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画に従って、フラボノイド輸送体の包括的理解と有用物質生産への応用を目標に研究を進める。
平成27年度は特に異種発現系でのABCG輸送体の機能解析を重点的に行い、基質特異性や種々の輸送特性の解析を行う。また、新たな形質転換体の作出と解析を進め、代謝輸送工学的研究を推進する。
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| Causes of Carryover |
実験に使用する消耗品が予定よりも少なかったため残額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
計画に沿って消耗品購入のため使用する。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] Metabolic engineering of flavonoids with prenyltransferase and chalcone isomerase genes in tomato fruits2014
Author(s)
Takashi Kawasaki, Takao Koeduka, Akifumi Sugiyama, Kanako Sasaki, Philip J Linley, Nobukazu Shitan, Takuto Kumano, Hideaki Yamamoto, Hiroshi Ezura, Tomohisa Kuzuyama, Kazufumi Yazaki
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Journal Title
Plant Biotechnology
Volume: 5
Pages: 567-571
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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