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薬用植物の機能性含硫黄成分の生合成機構の解明と応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K08332
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
研究機関千葉大学

研究代表者

吉本 尚子  千葉大学, 大学院薬学研究院, 講師 (10415333)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019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)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード植物 / 生合成 / 含硫黄成分 / トランスクリプトーム / 天然薬用資源 / システインスルホキシド / 硫黄 / 遺伝子
研究成果の概要

システインスルホキシド誘導体(CSOs)は、ヒガンバナ科のネギ属やツルバギア属、ノウゼンカズラ科のニンニクカズラ属などに属する植物に含まれる、癌や循環器系疾患の予防や改善に役立つ含硫黄成分である。これら植物が有するCSOs生合成系の分子レベルでの理解は、将来的なCSOsや関連する有用物質の生物生産系の開発に役立つ。本研究は、これら植物の部位別トランスクリプトームデータとCSOs関連含硫黄化合物の含有プロファイルの生物情報学的解析に基づき、CSOs生合成に関わる酵素遺伝子群を探索した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は最先端のポストゲノムアプローチ、すなわち、ディープ・トランスクリプトームと含硫黄化合物プロファイルのデータを生物情報学的に統合解析し、遺伝子-代謝物ネットワークを明らかにすることで、植物の機能性含硫黄成分の生合成に関わる遺伝子群の同定を試みたことに特色がある。本研究は、植物が持つ機能性含硫黄成分生合成の分子基盤を明らかにするものであり、将来的に合成生物学的アプローチによって有用物質生産系を構築し重要遺伝子資源を有効利用するための知見を得るものである。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] S-Alk(en)ylcysteine sulfoxides in the genus Allium: proposed biosynthesis, chemical conversion, and bioactivities2019

    • 著者名/発表者名
      Naoko Yoshimoto, Kazuki Saito
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany

      巻: 70 号: 16 ページ: 4123-4137

    • DOI

      10.1093/jxb/erz243

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Perspective: functional genomics towards new biotechnology in medicinal plants2018

    • 著者名/発表者名
      Mami Yamazaki, Amit Rai, Naoko Yoshimoto, Kazuki Saito
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology Reports

      巻: 12 号: 2 ページ: 69-75

    • DOI

      10.1007/s11816-018-0476-9

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ネギ属植物カルスの誘導とシステインスルホキシド誘導体生合成能の解析2020

    • 著者名/発表者名
      木佐貫あゆな、浅野孝、菅野千尋、浅沼眞智子、藤井勲、斉藤和季、吉本尚子
    • 学会等名
      第61回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ネギ属植物カルスの誘導と硫黄二次代謝能の解析2020

    • 著者名/発表者名
      木佐貫あゆな、浅野孝、菅野千尋、浅沼眞智子、藤井勲、斉藤和季、吉本尚子
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Identification of enzymes involved in alliin biosynthesis in garlic2019

    • 著者名/発表者名
      Naoko Yoshimoto
    • 学会等名
      2019 International Garlic Symposium
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ニンニクのアリイン生合成における酸化的脱炭酸酵素の探索2019

    • 著者名/発表者名
      紺野 真理奈、佐野 彩夏、鈴木 秀幸、松友 利暁、 中本 雅斗、田村 浩一、斉藤 和季、吉本 尚子
    • 学会等名
      第37回日本植物細胞分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ニンニクとタマネギのシステインスルホキシ ド誘導体群の生合成におけるS-酸化酵素の機能比較2019

    • 著者名/発表者名
      上羽 利瑛子、上山 正恵、森 直子、小沼 美沙都、 今井 真介、斉藤 和季、吉本 尚子
    • 学会等名
      第37回日本植物細胞分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Identification of an S-oxygenase involved in the biosynthesis of marasmin, an antibacterial component of the traditional medicinal plant Tulbaghia violacea2019

    • 著者名/発表者名
      Wang Jichen, Hideyuki Suzuki, Kazuki Saito, Naoko Yoshimoto
    • 学会等名
      第56回植物化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ネギ属植物カルスにおける硫黄二次代謝能解析2019

    • 著者名/発表者名
      木佐貫あゆな、浅野孝、菅野千尋、浅沼眞智子、藤井勲、斉藤和季、吉本尚子
    • 学会等名
      第56回植物化学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Investigation of the biosynthesis of S-alk(en)ylcysteine sulfoxides in the genus Allium2019

    • 著者名/発表者名
      Naoko Yoshimoto
    • 学会等名
      The 7th International Conference on Food Factors
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ネギ属植物における健康機能性硫黄化合物の生合成機構2019

    • 著者名/発表者名
      吉本尚子
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ニンニクのシステインスルホキシド化合物の生合成におけるフィトケラチン合成酵素の機能の解析2019

    • 著者名/発表者名
      大岩優海菜,浅野雅代,鈴木秀幸,小寺幸広,恒吉唯充,斉藤和季,吉本尚子
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ツルバギアの含硫二次代謝物生合成への関与が推測されるS-酸化酵素遺伝子の同定2019

    • 著者名/発表者名
      王吉晨,鈴木秀幸,斉藤和季,吉本尚子
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] タマネギのイソアリイン生合成におけるフラビン含有モノオキシゲナーゼの機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      上羽利瑛子,上山正恵,森直子,小沼美沙都,今井真介,斉藤和季,吉本尚子
    • 学会等名
      日本薬学会第139年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ニンニクのシステインスルホキシド化合物群の生合成におけるフィトケラチン合成酵素の機能解析2018

    • 著者名/発表者名
      大岩 優海菜、浅野 雅代、鈴木 秀幸、小寺 幸広、恒吉 唯充、斉藤 和季、吉本 尚子
    • 学会等名
      第36回日本植物細胞分子生物学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] タマネギのシステインスルホキシド化合物群の生合成に関わるγ-グルタミルトランスペプチダーゼの探索2018

    • 著者名/発表者名
      井上 耀介、斉藤 和季、吉本 尚子
    • 学会等名
      第36回日本植物細胞分子生物学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Transcriptome-based approach for elucidation of secondary sulfur metabolism in garlic2018

    • 著者名/発表者名
      Naoko Yoshimoto, Ayaka Sano, Masayo Asano, Risako Ishii, Yumina Oiwa, Marina Konno, Hideyuki Suzuki, Yukihiro Kodera, Tadamitsu Tsuneyoshi, Kazuki Saito
    • 学会等名
      11th International Plant Sulfur Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Biosynthesis of sulfur-containing health-beneficial compounds in garlic2018

    • 著者名/発表者名
      Naoko Yoshimoto
    • 学会等名
      第10回韓日中合同生薬学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ニンニクのフィトケラチン合成酵素のシステインスルホキシド誘導体生合成における機能の解析2018

    • 著者名/発表者名
      浅野雅代、鈴木秀幸、小寺幸広、恒吉唯充、斉藤和季、吉本尚子
    • 学会等名
      日本薬学会第138年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ニンニクフレーバーの前駆体生成に関与するγ-グルタミルトランスペプチダーゼ2018

    • 著者名/発表者名
      吉本尚子
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ニンニクのシステインスルホキシド化合物群の生合成に関わるフィトケラチンシンターゼ遺伝子の単離と機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      浅野雅代、鈴木秀幸、小寺幸広、恒吉唯充、斉藤和季、吉本尚子
    • 学会等名
      第35回日本植物細胞分子生物学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ニンニクのシステインスルホキシド化合物群の生合成に関わるグルタチオンS-転移酵素遺伝子の単離2017

    • 著者名/発表者名
      石井梨紗子、鈴木秀幸、小寺幸広、恒吉唯充、斉藤和季、吉本尚子
    • 学会等名
      第35回日本植物細胞分子生物学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ニンニクのシステインスルホキシド化合物群の生合成に関与する酸化酵素遺伝子の探索2017

    • 著者名/発表者名
      佐野彩夏、紺野真理奈、鈴木秀幸、小寺幸広、恒吉唯充、斉藤和季、吉本尚子
    • 学会等名
      第35回日本植物細胞分子生物学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification of two genes potentially encoding S-oxygenases in the biosynthesis of S-(methylthiomethyl)cysteine sulfoxide in Tulbaghia violacea Harv.2017

    • 著者名/発表者名
      Wang Jichen、Hideyuki Suzuki、Kazuki Saito、Naoko Yoshimoto
    • 学会等名
      第35回日本植物細胞分子生物学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Molecular cloning of two genes, potentially responsible for the biosynthesis of S-(methylthiomethyl)cysteine sulfoxide in Tulbaghia violacea Harv.2017

    • 著者名/発表者名
      Wang Jichen、Hideyuki Suzuki、Kazuki Saito、Naoko Yoshimoto
    • 学会等名
      日本生薬学会第64回年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] Biosynthesis of S-Alk(en)yl-L-Cysteine Sulfoxides in Allium: Retro Perspective. in "Sulfur Metabolism in Higher Plants - Fundamental, Environmental and Agricultural Aspects"2017

    • 著者名/発表者名
      Naoko Yoshimoto, Kazuki Saito
    • 総ページ数
      243
    • 出版者
      Springer International Publishing
    • ISBN
      9783319565255
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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