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針葉樹心材形成の培養細胞によるシミュレーション

研究課題

研究課題/領域番号 08456090
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 林産学
研究機関九州大学

研究代表者

坂井 克己  九州大学, 農学部, 教授 (30015656)

研究分担者 藤田 弘毅 (藤田 弘穀)  九州大学, 農学部, 助手 (90264100)
近藤 隆一郎  九州大学, 農学部, 助教授 (80091370)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
1997年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
1996年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
キーワード針葉樹 / 心材成分 / 培養細胞 / ヒノキチオール / ヒノキレジノール / 生合成経路 / Cupressus lusitanica / Cryptomeria japonica / エリシター / メバロン酸経路 / 非メバロン酸経路 / カルス / アガタレジノール
研究概要

ヒノキ(Chamaecyparis obutusa)、スギ(Cryptomeria japonica)およびラクウショウ(Taxiodium distichum)の形成層から誘導・培養したカルス細胞中に心材成分の一種であるヒノキレジノールが含まれ、スギカルス中には微量のアガタレジノールも存在することを示した。
培養細胞中でのノルリグナン生合成経路を知るために、[U-^<14>C]-フェニルアラニン、[U-^<14>C]-ケイヒ酸、[2-^<14>C]-p-クマ-ル酸を投与した結果、ヒノキレジノールヘの放射活性の取り込みが確認され、これらが前駆物質であることが示された。
さらに、ヒノキ科のCupressus lusitanicaの培養細胞による心材成分ヒノキチオールの生産性に影書する要因を明らかにしようとした。この樹種の懸濁培養は、Fe^<2+>のみを1/10濃度にしたGamborgB5培地(スタロース20g/L、BAPl0 ^<-5>mM、NAA l0^<-2>mM)良好な成長(3週間6〜7倍)を示した。一方、B5培地を1/10に希釈してFe^<2+>のみを2.5倍濃度にし、エリシターを添加した培地では、3〜7日間で細胞1g(乾重)あたり15〜25mgのヒノキチオールが生産された。この生産条件下でC.lusitanica細胞は短期間に^<14>C-メバロン酸から^<14>C-ヒノキチオールを生産した。したがってメバロン酸経路の寄与が確認された。しかし、^<14>Cの取込率が小さいことや、^<13>C-グルコース投与実験における各炭素の標識パターンの結果との関係などから、非メバロン酸経路の可能性も残されている。
心材成分合成を行いつつある細胞から酵素を単離しようと試みたが成功しなかった。さらにトレーサーを用いるセルフリーのアツセイ系を改良する必要がある。

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] R.Itose and K.Sakai: "Improved Culture Conditions for the Production of β-Thujaplicin by Suspension Cell Cultures Cupressus lusitanica." Plant Biotechnol.14・3. 163-167 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sakai, T.Yamaguchi and R.Itose: "Biosynthesis of a Heartwood Tropo1one,β-Thujaplicin" Mokuzai Gakkaishi. 43・8. 696-698 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Shimizu, R.Kondo and K.Sakai: "A Stilbene Derivative from Artocarpus incisus" Phytochemistry. 45(6). 1297-1298 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Matsui, Y.Tsutsumi and K.Sakai: "Kinetic Study of Lignol-Specific Peroxidase Isoenzymes from Populus Callus Cultures" Mokuzai Gkkaishi. 43(9). 778-784 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yamaguchi, R.Itose and K.Sakai: "Biosynthesis of a Heartwood Tropo1ones I.Incorporation of Mevalonate and Acetate into β-Thujaplicin(Hinokitiol) of Cupressus lusitanica. Cell Cultures" J.Fac.Agr.,Kyushu Univ.42(1/2). 131-138 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山口 崇, 藤田 弘毅, 坂井 克己: "Cupressus lusitanica.の細胞抽出物の生物活性" 第5回植物細胞分子生物学シンポジュウム. 35 (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 清水 邦義, 近藤 隆一郎, 坂井 克己: "Biologically active components from tropical forest trees." 1st International Wood Science Seminar. 30 (1996)

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    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 藤田 弘毅, 坂井 克己: "Cupressus lusitanica.培養細胞におけるヒノキチオールの生合成-メバロン酸経路の確認-" 第47回日本木材学会高知発表要旨集. 17 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山口 崇, 藤田 弘毅, 坂井 克己: "Cupressus lusitanica.培養細胞を用いたヒノキチオール生合成経路の解明" 第47回日本木材学会高知発表要旨集. 18 (1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Itose and K.Sakai: "Improved Culture Conditions for the Production of beta-Thujaplicin by Suspension Cell Cultures of Cupressus lusitanica." Plant Biotechnol.14-3. 163-167 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sakai, T.Yamaguchi and R.Itose: "Biosynthesis of a Heartwood Tropolone, beta-Thujaplicin" Mokuzai Gakkaishi. 43-8. 696-698 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yamaguchi, R.Itose and K.Sakai :"Biosynthesis of a Heartwood Tropolones I.Incorporation of Mevalonate and Acetate into beta-Thujaplicin (Hinokitiol) of Cupressus lusitanica.Cell Cultures" J.Fac.Agr., Kyushu Univ.42-1/2. 131-138 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Matsui, Y.Tsutsumi and K.Sakai :"Kinetic Study of Lignol-Specific Peroxidase Isoenzymes from Populus Callus Cultures" Mokuzai Gakkaishi. 43-9. 778-784 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Shimizu, R.Kondo and K.Sakai :"A Stilbene Derivative from Artocarpus incisus" Phytochemistry. 45-6. 1297-1298 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Itose and K.Sakai: "Improved Culture Conditions for the Production of β-Thujaplicin by Suspension Cell Cultures of Cupressus lusitanica." Plant Biotechnol.14・3. 163-167 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sakai,T.Yamaguchi and R.Itose: "Biosynthesis of a Heartwood Tropolone,β-Thujaplicin" Mokuzai Gakkaishi. 43・8. 696-698 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Shimizu,R.Kondo and K.Sakai: "A Stilbene Derivative from Artocarpus incisus" Phytochemistry. 45(6). 1297-1298 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Matsui,Y.Tsutsumi and K.Sakai: "Kinetic Study of Lignol-Specific Peroxidase Isoenzymes from Populus Callus Cultures" Mokuzai Gakkaishi. 43(9). 778-784 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yamaguchi,R.Itose and K.Sakai: "Biosynthesis of a Heartwood Tropolones I.Incorporation of Mevalonate and Acetate into β-Thujaplicin (Hinokitiol)of Cupressus lusitanica. Cell Cultures" J.Fac.Agr.,Kyushu Univ.42(1/2). 131-138 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 藤田弘毅,坂井克己: "Cupressus lusitanica.培養細胞におけるヒノキチオールの生合成-メバロン酸経路の確認-" 第47回日本木材学会高知発表要旨集. 17 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 山口 崇,藤田弘毅,坂井克己: "Cupressus lusitanica.培養細胞を用いたヒノキチオール生合成経路の解明" 第47回日本木材学会高知発表要旨集. 18 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 藤田弘毅,坂井克己: "Cupressus lusitanica.培養細胞におけるヒノキチオールの生合成(II)-[2-13C]および[U-13C]グルコースを用いたトレーサー実験-(発表予定)" 第48回日本木材学会静岡. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 根本 聡,藤田弘毅,坂井克己: "ヒノキレジノールの幾何異性について(発表予定)" 第48回日本木材学会静岡. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 山口 崇 外: "Capressus lusitanicaの細胞抽出物の生物活性" 第5回植物細胞分子生物シンポジウム講演要旨集. 35 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 糸瀬 龍次 外: "Capressus lusitanica懸濁培養細胞におけるβ-ツヤプリシンの生合成" 日本木材学会大会研究発表要旨集. 8 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 上仲 恭子 外: "針葉樹培養細胞におけるノハリグナン類の生成" 日本木材学会大会研究発表要旨集. 9 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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