熱帯果樹アセロラのアスコルビン酸大量生合成・集積の分子機構

• 研究課題/領域番号: 15K07394
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 江坂 宗春 広島大学, 生物圏科学研究科, 教授 (70151975)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: アスコルビン酸 / アセロラ / 遺伝子発現 / 遺伝子組換え / ビタミンC / プロモーター / 転写調節 / アスコルビン酸ペルオキシダーゼ / ガラクツロン酸レダクターゼ / プロモーター解析 / 酵素 / 転写因子

研究成果の概要

アスコルビン酸は、植物に豊富に含まれる抗酸化物質で、植物にとって必要不可欠な物質である。植物では、アスコルビン酸の複数の生合成経路の存在が明らかになり、その調節機構に興味が持たれている。
熱帯植物であるアセロラは、アスコルビン酸を大量に含んでいる。しかし、アスコルビン酸の大量集積機構は不明であった。本研究で、アセロラにおけるアスコルビン酸生合成酵素遺伝子の発現が非常に高いことがわかった。また、アスコルビン酸生合成酵素遺伝子の高発現の分子機構が部分的に明らかになった。さらに、アセロラのアスコルビン酸大量集積機構を導入することにより、植物のアスコルビン酸を強化できる可能性が示された。

研究成果

• [雑誌論文] Two G-box like elements essential to high gene expression of SlAKR4B in tomato leaves. (2018)
  • 著者名/発表者名: Suekawa M, Fujikawa Y and Esaka M
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 82 号: 3 ページ: 425-432
  • DOI: 10.1080/09168451.2018.1429887
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A novel regulatory element responsible for high transcriptional expression of acerola GDP-d-mannose pyrophosphorylase gene. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kondo T., Fujikawa Y., Esaka M.
  • 雑誌名: Biosci Biotechnol Biochem. 巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1194-1197
  • DOI: 10.1080/09168451.2017.1285690
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Gene expression and promoter analysis of a novel tomato aldo-keto reductase in response to environmental stresses. (2016)
  • 著者名/発表者名: Suekawa M., Fujikawa Y., Inada S., Murano A., Esaka M.
  • 雑誌名: J. Plant Physiol. 巻: 200 ページ: 35-44
  • DOI: 10.1016/j.jplph.2016.05.015
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Cloning and gene expression analysis of ascorbic acid biosynthesis enzymes in Moringa oleifera. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kondo, T., Fujikawa, Y., Ueda, A., Nagaoka, T., Saneoka, H., Martinez, M, Calcano, M., Martich, J.D.H., Esaka, M.
  • 雑誌名: African Journal of Agricultural Research 巻: 10 ページ: 2274-2285
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] トマトにおけるアスコルビン酸生合成酵素ガラクツロン酸レダクターゼの 遺伝子発現機構 (2018)
  • 著者名/発表者名: 末川 麻里奈，藤川 愉吉，江坂 宗春
  • 学会等名: 第32回バイオテクノロジー研究成果発表会
• [学会発表] トマトにおけるアルドケト還元酵素の遺伝子発現機構と機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 末川 麻里奈、藤川 愉吉、江坂 宗春
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2017-03-19
• [学会発表] トマトにおけるアルドケト還元酵素の遺伝子発現機構に関する研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 末川麻里奈，藤川愉吉，江坂宗春
  • 学会等名: 日本農芸化学会 関西・中四国・西日本支部 2017年度合同大阪大会
• [学会発表] The analysis of gene expression mechanism and physiological function of aldo-keto reductase in tomato. (2017)
  • 著者名/発表者名: Suekawa M., Fujikawa Y., Esaka M.
  • 学会等名: Taiwan-Japan Plant Biology 2017
  • 国際学会
• [学会発表] アセロラのアスコルビン酸生合成酵素GDP-D-mannose pyrophosphorylaseの転写調節因子の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 近藤 隆之、藤川 愉吉、江坂 宗春
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2016-03-29
• [学会発表] トマトのアスコルビン酸生合成におけるガラクツロン酸レダクターゼの発現機構と生理機能 (2016)
  • 著者名/発表者名: 末川 麻里奈、藤川 愉吉、江坂 宗春
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2016-03-29
• [学会発表] アセロラのアスコルビン酸大量集積機構の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井上 明香里、近藤 隆之、藤川 愉吉、江坂 宗春
  • 学会等名: 第30回バイオテクノロジー研究成果発表会
  • 発表場所: 広島市まちづくり市民交流プラザ
  • 年月日: 2016-02-04
  • 招待講演
• [図書] Regulation of ascorbic acid biosynthesis in plants., In “Ascorbic acid in plant growth, development and stress tolerance”. (2017)
  • 著者名/発表者名: Suekawa M., Kondo T., Fujikawa Y., Esaka M.
  • 総ページ数: 514
  • 出版者: Springer International Publishing
  • ISBN: 9783319740560
• [図書] Physiological role of ascorbic acid recycling enzymes in plants., In “Ascorbic acid in plant growth, development and stress tolerance”. (2017)
  • 著者名/発表者名: Suekawa M., Fujikawa Y., Esaka M.
  • 総ページ数: 514
  • 出版者: Springer International Publishing
  • ISBN: 9783319740560
• [備考] 江坂宗春教授/教授に聞く/広島大学
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/gsbstop/interview/ja/esaka.html
• [備考] 江坂 宗春 (大学院生物圏科学研究科）
  • URL: http://seeds.office.hiroshima-u.ac.jp/profile/ja.a3d4f760e9b22e0c520e17560c007669.html
• [備考] 研究者総覧 江坂宗春
  • URL: http://seeds.office.hiroshima-u.ac.jp/profile/ja.a3d4f760e9b22e0c520e17560c007669.html
• [備考] 酵素化学 江坂
  • URL: http://home.hiroshima-u.ac.jp/enzyme/esaka.html