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バラ花弁におけるフェニルエタノイドシステムの明暗応答

研究課題

研究課題/領域番号 16310149
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物分子科学
研究機関静岡大学

研究代表者

渡辺 修治  静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (90230979)

研究分担者 原 正和  静岡大学, 農学部, 教授 (10293614)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
15,300千円 (直接経費: 15,300千円)
2006年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2005年度: 3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2004年度: 8,000千円 (直接経費: 8,000千円)
キーワード2-フェニルエタノール / フェニルアセトアルデヒド / デカルボキシラーゼ / アルドレダクターゼ / β-グルコシダーゼ / 生合成 / バラ / LED / ケトレダクターゼ / バラ花弁 / 明暗応答 / フェニルアラニン
研究概要

花の香気生成・発散における分子機構に関わる低分子、および生合成酵素群が、植物が受ける明暗条件によって著しくその生体内レベル、活性を変動させることを研究代表者らは見出してきた。本研究では特に、バラの主要香気成分である2-フェニルエタノール(2PE)とそのβ-グルコピラノシド(2PEG)の生合成経路を明らかにし、ここに関わる低分子、酵素、遺伝子群:フェニルエタノイドシステムを解明し、これらに及ぼす光の影響を詳細に検討する事を目的として研究を展開した。
1.PLP-芳香族脱炭酸酵素AADC,フェニルアセトアルデヒド(PA1d)還元酵素PARの精製・単離: L-フェニルアラニン(Phe)からPA1dを生成するAADCおよび2PEの生合成前駆体であるPA1dを還元するPARををバラ花弁から単離した。また,それらの酵素機能を解明した。
2.β-グルコシダーゼの同定:バラ花弁から酵素の精製に成功した。部分加水分解後、TOF-MS/MSによりアミノ酸配列の解明を試み、MASCOT検索したところ既存のβ-グルコシダーセの保存配列を基にして全長を解明した。また,バキュロウイルス感染昆虫細胞による本遺伝子の発現にも成功し,現在機能解析をすすめている。
3.バラ花弁を用いた香気発散に対する明暗応答:無傷バラを用いた香気の発散実験では、花の大きさ、時期等により、発散量が異なる。これを解決すべく、花弁を水に浮力べ、香気成分発散における変動を追究した。花弁だけでも明暗に応答した規則的な発昔リズムを確認したまた,青,赤,緑,白色LED光源を利用して明暗応答を検討したところ,赤色光に強く反応することがわかった。しかし,連続光照射,暗黒下では発散量力著しく減少した。発散機構と遺伝子発現・酵素活性等との関係を検討している。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (17件) 図書 (4件) 産業財産権 (4件)

  • [雑誌論文] バラの香りの不思議に迫る(上)香気成分の発散と光周期2006

    • 著者名/発表者名
      渡辺修治
    • 雑誌名

      現代化学 2006・2

      ページ: 51-57

    • NAID

      40007106901

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] バラの香りの不思議に迫る(下)香気成分の生合成2006

    • 著者名/発表者名
      渡辺修治
    • 雑誌名

      現代化学 2006・3

      ページ: 47-54

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mystery of rose scent (1) : Emission of floral cent compounds and the photoperiod (in Japanese)2006

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, N.
    • 雑誌名

      The Modern Chemistry 2006-2

      ページ: 51-57

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Mystery of rose scent (1) : Biosynthesis of floral scent compounds (in Japanese)2006

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, N.
    • 雑誌名

      The Modem Chemistry 2006-3

      ページ: 47-54

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] バラの香りの不思議に迫る(上)香気成分の発散と光周期2006

    • 著者名/発表者名
      渡辺修治
    • 雑誌名

      現代化学 2006.2

      ページ: 51-57

    • NAID

      40007106901

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] バラの香りの不思議に迫る(下)香気成分の生合成を中心に2006

    • 著者名/発表者名
      渡辺修治
    • 雑誌名

      現代化学 2006.3

      ページ: 47-54

    • NAID

      40007153832

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Emission mechanism of floral scent in Petunia axillaries2005

    • 著者名/発表者名
      Ohyama-Okubo, N. 他6名, 3番目
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, Biochemistry 69

      ページ: 773-777

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Emission mechanism of floral scent in Petunia axillaries2005

    • 著者名/発表者名
      Ohyama-Okubo, N., 6 authors, 3^<rd> author
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, Biochemistry 69

      ページ: 773-779

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Emission mechanism of floral scent in Petunia axillaris2005

    • 著者名/発表者名
      Ohkubo, N., 他5名
    • 雑誌名

      Biosci.Biotech.Biochem 69・4

      ページ: 773-777

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Emission of 2-phenylethanol from its β-D-glucopyranoside and their biogenesis from [^2H_8] L-phenylalanine in rose flowers2004

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, S.他11名, 12番目
    • 雑誌名

      Tetrahedron 60

      ページ: 7005-7013

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The key role of phloroglucinol O-methyltransferase in the biosynthesis of Rosa chinensis volatile 1,3,5-trimethoxybenzene2004

    • 著者名/発表者名
      Wu, S.他6名, 2番目
    • 雑誌名

      Plant Physiology 135

      ページ: 95-102

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Rhythmic emission of floral volatiles from Rosa damascena semperflorens cv. 'Quatra Saisons'2004

    • 著者名/発表者名
      Picone, J. 他4名, 3番目
    • 雑誌名

      Planta 219

      ページ: 468-478

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Emission of 2-phenylethanol from its β-D-glucopyranoside and their biogenesis from [^2H_8] L-phenylalanine in rose flowers2004

    • 著者名/発表者名
      Hayashi, S., 11 authors, 12^<th> author
    • 雑誌名

      Tetrahedron 60

      ページ: 7005-7013

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The key role of phloroglucinol O-methyltransferase in the biosynthesis of Rosa chinensis volatile 1,3,5-trimethoxybenzene2004

    • 著者名/発表者名
      Wu, S., 6 outhors, 2^<nd> author
    • 雑誌名

      Plant Physiology 135

      ページ: 95-102

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Rhythmic emission of floral volatiles from Rosa damascena semperflorens cv. 'Quatra Saisons'2004

    • 著者名/発表者名
      Picone, J., 4 authors, 3^<rd> author
    • 雑誌名

      Planta 219

      ページ: 468-478

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Emission of 2-phenylethanol from its β-D-glucopyranoside and their biogenesis from [^2H_8] L-phenylalanine in rose flowers2004

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Hayashi
    • 雑誌名

      Tetrahedron 60

      ページ: 7005-7013

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Roses produce 2-phenylethanol as a dominant floral scent compound from L-phenylalanine using two enzymes, a PLP-dedendent decarboxylase and a phneylacetaldehyde reductase

    • 著者名/発表者名
      Sakai, M., 8 authors, 9^<th> author
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, Biochemistry (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] 天然物化学-植物編-1.2.10花の香気成分, p.134-1412007

    • 著者名/発表者名
      山村庄亮, 長谷川宏司編著
    • 総ページ数
      428
    • 出版者
      アイピーシー
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] 天然物化学-植物編-(分担執筆)1,2,10花の香気成分 pp.134-1412007

    • 著者名/発表者名
      山村庄亮, 長谷川宏司 編著
    • 総ページ数
      428
    • 出版者
      アイピーシー
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] マクマリー生物有機化学基礎化学編(分担翻訳)5.分子化合物 pp.106-1402007

    • 著者名/発表者名
      菅原 二三男 監訳
    • 総ページ数
      424
    • 出版者
      丸善
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [図書] 植物の知恵-化学と生物からのアプローチー,花の香りの発散とサーカディアンリズム, p.152-1632005

    • 著者名/発表者名
      山村庄亮, 長谷川宏司編著
    • 総ページ数
      218
    • 出版者
      大学教育出版
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] カルボニル還元酵素,カルボニル還元酵素遺伝子及びアルコールの製造法2007

    • 発明者名
      渡辺修治他2名
    • 権利者名
      静岡大学
    • 産業財産権番号
      2007-087505
    • 出願年月日
      2007-02-26
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] カルボニル還元酵素,カルボニル還元酵素遺伝子及びアルコールの製造方法2007

    • 発明者名
      渡辺修治他2名
    • 権利者名
      静岡大学
    • 出願年月日
      2007-03-29
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [産業財産権] 芳香族アルデヒドの製造方法及びこれに用いられる酵素2006

    • 発明者名
      渡辺修治他4名
    • 権利者名
      静岡大学
    • 産業財産権番号
      2006-010998
    • 出願年月日
      2006-01-20
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] 芳香族アルデヒドの製造法2006

    • 発明者名
      渡辺 修治他4名
    • 権利者名
      静岡大学
    • 出願年月日
      2006-01-19
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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