| 研究課題/領域番号 |
13306013
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
林産学
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
坂井 克己 九州大学, 農学研究院, 教授 (30015656)
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| 研究分担者 |
芦谷 竜矢 日本学術振興会, 特別研究員
金城 一彦 琉球大学, 農学部, 助教授 (10167380)
藤田 弘毅 九州大学, 農学研究院, 助手 (90264100)
ZHAO Jian 日本学術振興会, 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2001 – 2003
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
40,040千円 (直接経費: 30,800千円、間接経費: 9,240千円)
2003年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2002年度: 16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2001年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
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| キーワード | ヒノキチオール / β-thujaplicin / Cupressus lusitanica / elicitor / 二次代謝物生産 / 生合成中間体 / 非メバロン酸経路 / 細胞内情報伝達 / Cupressus Iusitanica / 培養細胞 / テルピノレン / テルペンシンターゼ / mRNA / 細胞選抜 / 物質生産 |
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| 研究概要 |
ヒノキチオールはトロポロンの一種で幅広い抗菌性を示すため、多くのヒノキ科樹木心材の耐久性に寄与している。本研究では針葉樹培養細胞による生成機構を明らかにしようと試みた。
細胞にエリシターを作用させると一定期間後にヒノキチオール生産が開始されることから、細胞表面のエリシターレセプターからヒノキチオール生産酵素までのシグナル伝達について検討し、G-protein、リポキシゲナーゼ、及びプロテインキナーゼの活性化が伝達に関与していること、またcAMPやCa2+がメッセンジャーとして機能していることを明らかにした。
また、当該細胞中の主なモノテルペン合成酵素はテルピノレンシンターゼであることが示されたので、同酵素のクローニングを試みた。RT-PCRを行って、データベース上の既知植物モノテルペンシンターゼと相同性の高い断片を得た。これをプローブとして用い、エリシテーション1日目のmRNAから作成したcDNAライブラリーをスクリーニングして、テルピノレンシンターゼをコードしている可能性が高い3種のクローンが得られた。
さらに、このテルピノレンシンターゼの酵素活性はエリシターの刺激によって初めて現れることがわかった。そこで、エリシターによって誘導されるmRNAがヒノキチオール生産関連遺伝子を表わすと予想し、マクロアレイ法による発現遺伝子の検索を行った。エリシターの作用1日目のcDNAライブラリーから調製した各クローンをメンブランに配列して結合させてテンプレートとし、これに対してエリシター作用前後の細胞のmRNAから放射性dNTPを用いて合成したcDNAをプローブとして、発現に増減の見られるクローンを検索した結果、エリシターの作用により増加する48のクローンが見つかった。
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