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バラ科果樹のシンク・ソース機能向上のための分子生物学的アプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 09306002
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 園芸・造園学
研究機関名古屋大学

研究代表者

山木 昭平 (山本 昭平)  名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (70210341)

研究分担者 白武 勝裕  名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 助教授 (90303586)
金山 喜則  東北大学, 大学院・農学研究科, 助教授 (10233868)
研究期間 (年度) 1997 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
34,900千円 (直接経費: 34,900千円)
2000年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
1999年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1998年度: 7,000千円 (直接経費: 7,000千円)
1997年度: 23,000千円 (直接経費: 23,000千円)
キーワードcDNAクローン / ソルビトール / ソルビトール-6-リン酸脱水素酵素 / ソルビトール脱水素酵素 / スクロース合成酵素 / フルクトキナーゼ / H^+-ピロフォスファターゼ / 液胞型H^+-ATPase / 液胞 / ソルビトールー6-リン酸脱水素酵素 / V型プロントATPase / V型プロトンポロホスファターゼ / V型H^+-ATPase / V型H^+-ピロホスファターゼ / 酸性インベルターゼ / ソルビトール-6ーリン酸脱水素酵素 / V型プロトンATPase / V型プロトンPPase
研究概要

本研究の目的は、糖代謝に重要な役割を果たす酵素の酵素学的性質と遺伝子発現、そして液胞の糖蓄積機構を分子生物学的手法を用いて究明することによって果実におけるシンクーソースの関係を明らかにすることである。
1.ソルビトール脱水素酵素を精製し、そのcDNAクローンをリンゴ、ビワ、モモ果実から単離した。それらを用いて果実の生長・成熟過程での本酵素の遺伝子発現を解析した。
2.ソルビトール-6-リン酸脱水素酵素遺伝子は完全な展開葉、即ちソース葉において発現し、未展開葉では発現しなかった。
3.糖の蓄積に伴って現れるスクロース合成酵素アイソザイムを精製し、その反応がスクロース合成方向に偏っていることを明らかにした。そしてその反応方向はリン酸化と非リン酸化によって容易に変わることを示した。
4.2つの可溶性酸性インベルターゼをニホンナシ果実から精製し、それらの酵素学的性質を比較した。両者には性質の大きな差は認められなかった。
5.フルクトースの蓄積に深く関わるフルクトキナーゼのcDNAクローンを単離し、フルクトース代謝と本酵素の遺伝子発現との関連を解析した。
6.液胞内に糖を集積するためのエネルギーを供給するH^+-ATPaseとH^+-ピロホスファターゼをセイヨウナシ果実から精製し、それらのcDNAを用いて果実生長・成熟過程での遺伝子発現を解析した。
7.糖輸送担体についてはその存在を生理学的手法によって証明することが出来たが、そのタンパク質及びcDNAを単離することは出来なかった。
上述したように、果実への糖の蓄積に重要な役割を果たすいくつかの酵素のタンパク質とcDNA遺伝子を得ることが出来、それらの遺伝子レベルでの発現を究明し、糖蓄積の分子機構の一部を明らかにすることが出来た。

報告書

(5件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (41件)

  • [文献書誌] Kanayama,Y.: "Divergent frucutokinase genes are differentially expressed in to mato."Plant Physiol.. 113. 1379-1384 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiratake,K.: "Changes in H^+-pumps and a tonoplast intrinsic protein of vacuolar membranes during the development of pear fruit."Plant Cell Physiol.. 38. 1039-1045 (1997)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiratake,K.: "Characterization of hexose transporter for facilitated diffusion of the tonoplast vesicles from pear fruit."Plant Cell Physiol.. 38. 910-916 (1997)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kanayama,Y.: "Tomato fructokinases exhibit differential expression and substrate regulation."Plant Physiol.. 117. 85-90 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamada,K.: "Cloning of NAD-dependent sorbitol dehydrogenase from apple fruit and gene expression."Plant Cell Physiol.. 39. 1375-1379 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakanishi,K.: "Expression of the gene for NADP-dependent sorbitol-6-phosphate dehydrogenase in peach leaves of various developmental stages."Plant Cell Physiol.. 39. 1372-1374 (1998)

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  • [文献書誌] Yamada,K.: "Gene expression of NAD-dependent sorbitol dehydrogenase during fruit development of apple (Malus pumila Mill.var.domestica Schneid.)."J.Japan.Soc.Hort.Sci.. 68. 1099-1103 (1999)

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  • [文献書誌] Abnasan-Bantog,N.: "Changes in sugar content and sorbitol-and sucrose-related enzyme activities during development of loquat (Eriobotrya japonica Lindl.Mogi) fruit."J.Japan.Soc.Hort.Sci.. 68. 942-948 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki,Y.: "Vacuolar H^+-pyrophosphatase purified from pear fruit."Phytochem.. 50. 535-539 (1999)

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  • [文献書誌] Oura,Y.: "Purification and characterization of a NAD^+-dependent sorbitol dehydrogenase from Japanese pear."Phytochemistry. 54. 567-572 (2000)

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  • [文献書誌] Abnasan-Bantog,N.: "Gene expression of NAD^+-dependent sorbitol dehydrogenase and NADP^+-dependent sorbitol-6-phosphate dehydrogenase during development of loquat (Eriobotrya japonica Lindl.) fruit."J.Japan.Soc.Hort.Sci.. 69. 231-236 (2000)

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  • [文献書誌] Tanase,K.: "Purification and characterization of two sucrose synthase isoformes from Japanese pear fruit."Plant Cell Physiol.. 41. 408-414 (2000)

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  • [文献書誌] Shiratake, K., Kanayama, Y.and Yamaki, S.: "Characterization of hexose transporter for facilitated diffusion of the tonoplast vesicles from pear fruit."Plant Cell Physiol. 38 (8). 910-916 (1997)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiratake, K., Kanayama, Y., Maeshima, M.and Yamaki, S.: "Changes in H^+-pumps and a tonoplast intrinsic protein of vacuolar membranes during the development of pear fruit."Plant Cell Physiol.. 38 (9). 1039-1045 (1997)

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  • [文献書誌] Kanayama, Y., Dai, N., Granot, D., Petreikov, M., Schaffer, A.and Bennett, A.B.: "Divergent frucutokinase genes are differentially expressed in tomato."Plant Physiol. 113. 1379-1384 (1997)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakanishi, K., Kanayama, Y., Mori, H., Yamada, K.and S.Yamaki: "Expression of the gene for NADP-dependent sorbitol-6-phosphate dehydrogenase in peach leaves of various developmental stages."Plant Cell Physiol. 39 (12). 1372-1374 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamada, K., Oura, Y., Mori, H.and Yamaki, S.: "Cloning of NAD-dependent sorbitol dehydrogenase from apple fruit and gene expression."Plant Cell Physiol.. 39 (12). 1375-1379 (1998)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kanayama, Y., Granot, D., Dai, N., Petreikov, M., Schaffer, A., Powell, A.and Bennett, A.B.: "Tomato fructokinases exhibit differential expression and substrate regulation."Plant Physiol.. 117. 85-90 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Suzuki, Y., Kanayama, Y., Shiratake, K.and Yamaki, S.: "Vacuolar H^+-pyrophosphatase purified from pear fruit."Phytochem.. 50 (4). 535-539 (1999)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Abnasan-Bantog, N., Shiratake, K.and Yamaki, S.: "Changes in sugar content and sorbitol-and sucrose-related enzyme activities during development of loquat (Eriobotrya japonica Lindl. Mogi) fruit."J.Japan.Soc.Hort.Sci.. 68 (5). 942-948 (1999)

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    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamada, K., Mori, H.and Yamaki, S.: "Gene expression of NAD-dependent sorbitol dehydrogenase during fruit development of apple (Malus pumila Mill. var. domestica Schneid.)."J.Japan.Soc.Hort.Sci.. 68 (6). 1099-1103 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tanase, K.and Yamaki, S.: "Purification and characterization of two sucrose synthase isoforms from Japanese pear fruit."Plant Cell Physiol. 41 (4). 408-414 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Bantog, N.A., Yamada, K., Shiratake, K.and Yamaki, S.: "Gene expression of NAD^+-dependent sorbitol dehydrogenase and NADP^+-dependent sorbitol-6-phosphate dehydrogenase during development of loquat (Eriobotrya japonica Lindl.) fruit."J.Japan.Soc.Hort.Sci.. 69 (3). 231-236 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oura, Y., Yamada, K., Shiratake, K.and Yamaki, S.: "Purification and characterization of a NAD^+-dependent sorbitol dehydrogenase from Japanese pear fruit."Phytochem.. 54. 567-572 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Oura,Y.: "Purification and characterization of a NAD-dependent sorbitol dehydrogenase from Japanese pear."Phytochemistry. 54. 567-572 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Abnasan-Bantog,N.: "Gene expression of NAD-dependent sorbitol dehydrogenase and NADP-dependent sorbitol-6-phosphate dehydrogenase during fruit development of loquat (Eriobotrya japonica Lindl.)."J.Japan.Soc.Hort.Sci.. 69. 231-236 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Tanase,K.: "Purification and characterization of two sucrose synthase isoformes from Japanese pear fruit."Plant Cell Physiol.. 41. 408-414 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki,Y.: "Molecular cloning vacuolar H'-pyrophoshatase and its expression during the develoment of pear fruit"Plant Cell Physiol.. 40・8. 900-904 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Bantog,A.N.: "Changes in sugar content and sorbitol- and sucrose-related enzyme activities during develoment of loquat fruit"J. Japan. Soc. Hort. Sci.. 68・5. 942-948 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yamada,K.: "Gene Expression of NAD-dependent sorbitol dehydrogenase during fruit development of apple (Malus pumila Mill, var. domestica Schneid.)"J. Japan. Soc. Hort. Sci.. 68・6. 1099-1103 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki,Y.: "Seasonal changes in the activities of vacuolar H'-pumps and their gene expression in the developing Japanese pear fruit"J. Japan. Soc. Hort. Sci.. 69・1. 15-21 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Tanase,K.: "Purification and characterization of two sucrose synthase isoforms from Japanese pear fruit"Plant Cell Physiol.. 41(in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shiratake,K.: "Changes in tonoplast protein and density with the development of pear fruit." Physiol.Plant.103. 312-319 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yamada,K.: "Cloning of NAD-dependent sorbitol dehydrogenase from apple fruit and gene expression." Plant Cell Physiol.39・12. 1375-1379 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Sakanishi,K.: "Expression of the gene for NADP-dependent sorbitol-6-phosphate dehydrogen ase in peach leaves of verious developmental stages." Plant Cell Physiol.39・12. 1372-1374 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki,Y.: "Vacuolar H^+-pyrophosphatase purified from pear fruit." Phytochem.50・4. 535-539 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Yamada,K.: "Identification and cDNA cloning of a protein abundantly expressed during apple fruit development." Plant Cell Physiol.40・2. 198-204 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 棚瀬幸司: "ニホンナシ果実の生長に伴うスクロース合成酵素アイソザイムの変動." 園芸学会雑誌. 67・別2. 217 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Shiratake,K.: "Changes in H+-pumps and a tonoplast intrinsic protein of vacuolar membranes during the development of pear fruit" Plant Cell Physiol.38・9. 1039-1045 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木康生: "セイヨウナシ果実の液胞膜ピロホスファターゼの精製と性質" 園芸学会雑誌. 66・別2. 128-129 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 白武勝裕: "セイヨウナシ果実生長における液胞膜の変化" 園芸学会雑誌. 66・別2. 686-687 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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