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植物二次代謝能活性化スイッチとしてのRac型GTPaseの有用物質生産への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K07990
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 天然資源系薬学
研究機関富山大学

研究代表者

黒崎 文也  富山大学, 大学院医学薬学研究部(薬学), 教授 (70143865)

研究分担者 加藤 康夫  富山県立大学, 工学部, 教授 (20254237)
荻田 信二郎  県立広島大学, 生命環境学部, 教授 (50363875)
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 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード有用物質生産 / 遺伝子組み換え植物 / 芳香性セスキテルペン / 植物二次代謝 / Rac型GTPase / Rac-GTPase / 植物細胞工学 / 遺伝子組み換え / 植物 / バイオテクノロジー / 物質生産 / 遺伝子 / 有用資源 / 情報伝達機構 / rac GTPase
研究成果の概要

特殊な条件下でのみAquilaria microcarpaに発現する芳香性セスキテルペン生合成酵素δ-guaiene synthase遺伝子(GS)の転写活性の誘導にRac型GTPaseが関わることを示し、更に、このGTPaseにGTPが結合したままの状態で保持されるよう変異を入れたCArac2をA. microcarpa培養細胞に導入したところ顕著なGS発現が観察されることを明らかにした。また、大腸菌及びタバコBY2細胞を宿主として、GSとその基質供給酵素であるFPSとを共発現させることで、高いδ-guaiene生産性を有するプラットフォームを構築した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] High level production of δ-guaiene, a bicyclic sesquiterpene accumulated in agarwood, by co-expression of δ-guaiene synthase and farnesyl diphosphate synthase genes in tobacco BY-2 cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Kato Takahiro、Taura Futoshi、Lee Jung-Bum、Kurosaki Fumiya
    • 雑誌名

      Nat. Prod. Commun.

      巻: 13 ページ: 9-13

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Daurichromenic acid and grifolic acid: Phytotoxic meroterpenoids that induce cell death in cell culture of their producer Rhododendron dauricum2018

    • 著者名/発表者名
      Taura F, Iijima M, Kurosaki F
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior

      巻: 13 号: 1 ページ: e1422463-e1422463

    • DOI

      10.1080/15592324.2017.1422463

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of ent-kaurene synthase and kaurene oxidase involved in gibberellin biosynthesis from Scoparia dulcis2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamura Yoshimi、Taguchi Yukari、Ichitani Kei、Umebara Io、Ohshita Ayako、Kurosaki Fumiya、Lee Jung-Bum
    • 雑誌名

      J. Nat. Med.

      巻: 72 号: 2 ページ: 456-463

    • DOI

      10.1007/s11418-017-1168-4

    • NAID

      40021511349

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Combinatorial Biosynthesis of (+)-Daurichromenic Acid and Its Halogenated Analogue2017

    • 著者名/発表者名
      Okada Masahiro、Saito Kai、Wong Chin Piow、Li Chang、Wang Dongmei、Iijima Miu、Taura Futoshi、Kurosaki Fumiya、Awakawa Takayoshi、Abe Ikuro
    • 雑誌名

      Organic Letters

      巻: 19 号: 12 ページ: 3183-3186

    • DOI

      10.1021/acs.orglett.7b01288

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Identification and Characterization of Daurichromenic Acid Synthase Active in Anti-HIV Biosynthesis2017

    • 著者名/発表者名
      Iijima Miu、Munakata Ryosuke、Takahashi Hironobu、Kenmoku Hiromichi、Nakagawa Ryuichi、Kodama Takeshi、Asakawa Yoshinori、Abe Ikuro、Yazaki Kazufumi、Kurosaki Fumiya、Taura Futoshi
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 174 号: 4 ページ: 2213-2230

    • DOI

      10.1104/pp.17.00586

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enhanced production of δ-guaiene, a bicyclic sesquiterpene accumulated in agarwood, by coexpression of δ-guaiene synthase and farnesyl diphosphate synthase genes in Escherichia coli.2016

    • 著者名/発表者名
      Kato , Lee JB, Taura F, Kurosaki F.
    • 雑誌名

      Nat. Prod. Commun.

      巻: 11 ページ: 1221-1224

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient production of δ-guaiene, an aroma sesquiterpene compound accumulated in agarwood, by mevalonate pathway-engineered Escherichia coli cells.2016

    • 著者名/発表者名
      Kurosaki F, Kato T, Misawa N, Taura F.
    • 雑誌名

      Adv. Biosci. Biotechnol..

      巻: 7 号: 11 ページ: 435-445

    • DOI

      10.4236/abb.2016.711042

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Transcriptional activation of sesquiterpene biosynthetic enzyme δ-guaiene synthase gene in cell cultures of Aquilaria microcarpa overexpressing cam1 and rac2 encoding calmodulin and Rac GTPase.2015

    • 著者名/発表者名
      Kurosaki F, Taura F.
    • 雑誌名

      Plant Gene

      巻: 2 ページ: 25-28

    • DOI

      10.1016/j.plgene.2015.03.004

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Cloning and characterization of δ-guaiene synthase genes encoding a sesquiterpene cyclase from Aquilaria microcarpa cell cultures.2015

    • 著者名/発表者名
      Kurosaki F, Hirohashi S, Katoh T, Taura F, Lee J.-B.
    • 雑誌名

      Amer. J. Plant Sci.

      巻: 6 号: 16 ページ: 2603-2611

    • DOI

      10.4236/ajps.2015.616263

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] メバロン酸経路関連遺伝子群を導入した大腸菌による芳香性セスキテルペンδ-guaieneの生成2017

    • 著者名/発表者名
      加藤 貴裕、李 貞範、田浦 太志、三沢 典彦、黒崎 文也
    • 学会等名
      日本薬学会第137年会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2017-03-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] エゾムラサキツツジ由来オルセリン酸生合成に関与する新規III型PKSの機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      飯島未宇、森田洋行、黒崎文也、田浦太志
    • 学会等名
      第35回日本植物細胞分子生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Helichrysum italicum由来ポリケタイド合成酵素に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      川畑文明、 黒崎文也、田浦太志
    • 学会等名
      第35回日本植物細胞分子生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] エゾムラサキツツジのダウリクロメン酸生合成に関与するプレニル転移酵素2017

    • 著者名/発表者名
      佐伯春奈、飯島未宇、 黒崎文也、 田浦太志
    • 学会等名
      第35回日本植物細胞分子生物学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] オンジサポニン生合成に関わる酵素の解明2017

    • 著者名/発表者名
      李貞範、菊地天禎那、土屋未緒、山村良美、村上芳哉、辰尾良秋、高尾泰昌、黒崎文也
    • 学会等名
      日本生薬学会第64回年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 薬用植物スコパリアにおけるジテルペン環化酵素の機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      梅原依男、山村良美、黒崎文也、李貞範
    • 学会等名
      本生薬学会第64回年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Aquilaria microcarpaの培養細胞におけるdelta-guaiene synthase活性の誘導2015

    • 著者名/発表者名
      廣橋峻, 加藤貴裕, 李貞範, 田浦太志, 黒崎文也
    • 学会等名
      日本生薬学会第62回年会
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜)
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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