| 研究課題/領域番号 |
15201045
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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 |
生物分子科学
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
斉藤 和季 千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (00146705)
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| 研究分担者 |
山崎 真巳 千葉大学, 大学院薬学研究院, 助教授 (70222370)
野路 征昭 千葉大学, 大学院薬学研究院, 助手 (80271534)
高山 廣光 千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (90171561)
有田 正規 東京大学, 新領域創成科学研究科, 助教授 (10356389)
金谷 重彦 奈良先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (90224584)
山口 健太郎 千葉大学, 分析センター, 助教授 (50159208)
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| 研究期間 (年度) |
2003 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
41,860千円 (直接経費: 32,200千円、間接経費: 9,660千円)
2006年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
2005年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
2004年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
2003年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
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| キーワード | メタボロミクス / トランスクリプトミクス / ゲノム機能科学 / 代謝 / シロイヌナズナ / 多変量解析 / 自己組織化マップ / 栄養ストレス / アントシアニン / アルカロイド / メタボローム / 機能ゲノミクス / グルコシノレート / DNAマイクロアレイ / フラボノイド |
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| 研究概要 |
メタボロミクスは網羅的な代謝産物の同定、定量を行うオーム科学の一つである。食料、医薬品・健康機能成分、工業・エネルギー原料などの植物の有用性には多くの場合植物の有する多様な代謝産物が寄与しているため、メタボローム研究は植物において特に重要である。メタボロミクスはトランスクリプトームなどの他のオーム科学と統合することにより新規な遺伝子機能を同定することが可能である。硫黄、窒素欠乏ストレス下におけるシロイヌナズナの葉と根からトランスクリプトーム、メタボローム(直接導入によるFT-MS、HPLC、キャピラリー電気泳動)データを経時的に取得した。これらのデータを一つのマトリックスデータにまとめて一括学習自己組織化マッピングによって、経時的な変化における遺伝子発現、代謝産物蓄積の協調的な関係を網羅的に抽出した。これらの結果から硫黄欠乏ストレスによってグルコシノレート代謝が協調的に制御されていることが明らかにされ、グルコシノレート生合成に関する新規な硫酸転移酵素遺伝子や転写因子が同定された。さらに他のステップの生合成遺伝子やこれらを制御する転写因子にっいても推定することができた。PAP1というMYB転写因子が過剰発現したシロイヌナズナ遺伝子組み換え体は構成的にアントシアニンを蓄積する。この組み換え体のメタボロームおよびフラボノイドの詳細な代謝産物解析から、PAP1の過剰発現はメタボロームには大きな変化を引き起こさず、フラボノイド特にアントシアニンを特異的に高蓄積することが示された。この結果とトランスクリプトームの結果を総合して、これらのPAP1過剰発現体に蓄積するアントシアニン生産に関わる遺伝子を網羅的に推定することができた。糖転移酵素やアシル転移酵素など推定した遺伝子の機能は、T-DNA挿入変異体の代謝産物解析や組み換え酵素の活性発現によって証明した。
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