2014 Fiscal Year Annual Research Report
発現スクリーニングを利用したイソフラボノイド生合成機構の解析
Publicly Offered Research
| Project Area | Biosynthetic machinery: Deciphering and regulating the system for bioactive metabolite diversification |
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| Project/Area Number |
25108723
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
明石 智義 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (80328707)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 生合成 / 植物 / フラボノイド / ファイトアレキシン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は主に多様な生物活性を示すフラボノイドの生合成に関わる新規の酵素遺伝子を取得した。
クメステロールは多くのマメ科植物に存在するが，その生合成機構は不明であった。これまでに植物粗酵素液を用いたアッセイで，生合成前駆体（イソフラバン）が明らかになった。イソフラバンからクメステロールをつくる酵素遺伝子の取得を試みた。候補遺伝子をダイズの共発現データベースを用いて選抜し，大腸菌で発現させた組換えタンパク質を用いて触媒機能を確認した。同一の活性を持つ酵素の遺伝子はマメ科カンゾウ，ミヤコグサにも存在した。本解析により，クメステロール合成に関わる必須酵素の同定が完了した。
マメ科ラッカセイやインゲンマメは多様なプレニル化フラボノイドを蓄積する。その生合成に関わるプレニル基転移酵素のクローニングを試みた。RNAシーケンス，公開EST情報をもとに候補配列を選抜，取得し，酵母発現系を用いた解析を行った。その結果ラッカセイからスチルベンをアクセプターとする1種の，インゲンマメからイソフラボノイドをアクセプターとする2種のプレニル基転移酵素遺伝子を同定した。
これまでにフラボノイド生合成に関わるP450を大腸菌で発現させる系を確立しており，培養条件を最適化し，大腸菌での物質生産を試みた．Isoflavone 2'-hydroxylase発現大腸菌に基質を加えin vivoでの物質生産を行うと，最適化した条件では24時間で最大160 mg/Lの生成物が得られることがわかった．
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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