| 研究課題/領域番号 |
13460114
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
生物環境
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| 研究機関 | 長崎大学 |
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研究代表者 |
池永 敏彦 長崎大学, 環境科学部, 教授 (10124819)
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| 研究分担者 |
田井村 明博 長崎大学, 環境科学部, 教授 (10136624)
長江 真樹 長崎大学, 環境科学部, 助教授 (00315227)
北村 美江 長崎大学, 薬学部, 助手 (40108337)
中西 こずえ 長崎大学, 環境科学部, 講師 (30100895)
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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 |
12,300千円 (直接経費: 12,300千円)
2003年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2002年度: 6,100千円 (直接経費: 6,100千円)
2001年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
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| キーワード | 二次代謝 / Duboisia leichhardtii / Hyoscyamus albus / Beta vulgaris / Solanum aculeatissimum / H6H遺伝子 / HCHL遺伝子 / HMGR-kinase遺伝子 / Agrobacterium rhizogenes / hyoscyamine-6b-hydroxylase / 形質転換体 / トロパンアルカロイド / 4-hydroxycinnamoyl-CoA hydratase / lyase |
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| 研究概要 |
植物の二次代謝に関わる酵素遺伝子(1〜5)を植物へ導入し、二次代謝産物の生産に及ぼす影響を調査した。1.ヅボイシア(Duboisia leichhardtii)とヒヨス(Hyoscyamusalbus):hyoscyamineをscopolamineへ変換するH6H遮伝子(1)を導入したヅボイシアの12とヒヨスの8セルラインのscopolamine生産能を解析した。前者はセルラインの中に非常に高いscopolamine生産性を示すものが得られたが、後者はいずれも高いhyoscyamine生産量を示し、scopolamineの蓄積はわずかに上昇した。しかし、後者の中にストレス処理することで生産される2種の新規のアルカロイドが見つかり、現在、これらの化合物の構造解析を進めている。2.ヅボイシア(D.leichhardtii)とビート(Beta vulgaris : ferulic acidをvanillinに変換するHCHL遺伝子(2)を導入したヅボイシア18とビート13セルラインを解析した。木本と草本では遺伝子の発現に顕著な違いがみられ、前者では導入された遺伝子は全てのセルラインで発現しなかった。一方、後者では遺伝子の発現が見られたが、その発現は培養期間やシグナル伝達物質Methyl jasmonateの処理によることが判明した。後者では遺伝子の発現に伴い、新たに4-hydroxybenzoic acidやvanillic acidの生産が見られたがvanillinは検出できなかった。3.キンギンナスビ(Solanum aculeatissimum)本植物は配糖体であるステロイドサポニンを酢酸-メバロン酸経路を経て合成するが、そのキー酵素であるHMGRはHMGR-kinaseによってリン酸化、脱リン酸化によって制御される。HMGR-kinase(NPK5)遺伝子(3)、NPK5を改変したNPK5-K48R遺伝子(4)、配糖化酵素(5)を本植物に導入することを試みた。しかし、未だ(3)、(4)遺伝子を導入した組織は得ることが出来なかったが、Agrobacterium rhizogenesプラスミドのTR-DNA、TL-DNAによってステロイドサポニンの生産が異なること、配糖化を抑制する遺伝子(5)を組み込むことによってステロイドサポニンの生産が抑制された。
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