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植物細胞における脂質分泌マシナリーの分子解剖

研究課題

研究課題/領域番号 18J11502
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 応用生物化学
研究機関京都大学

研究代表者

巽 奏  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード二次代謝産物 / 脂質輸送機構 / 脂質分泌 / 二次代謝 / 植物細胞
研究実績の概要

植物は自らをとりまく環境に適応し、個々の戦略に基づいて生存するために極めて多様な化学構造を有する天然有機化合物を進化させてきた。これら二次代謝産物が的確にその生理機能を発揮するためには、厳密な時空間的制御が重要であり、決められた組織・細胞に輸送あるいは蓄積されるようプログラムされている。しかし、これら高度に制御された輸送・蓄積の分子機構は未だに不明な点が多い。特に脂溶性物質の蓄積機構は液胞に蓄積する多くの水溶性代謝産物と比して、知見が少ないのが現状である。そこで、本研究では、脂溶性代謝産物の分泌機構を明らかにすることを目的とし、そのモデルとしてシコニン分泌系を用いる。シコニンは薬用植物ムラサキ(Lithospermum erythrorhizon)が根において生合成し、細胞外スペースに分泌・蓄積する脂溶性の赤色色素である。
今年度は、シコニンの生合成反応ステップの少なくとも一部がERで行われることから、シコニン生産が脂質代謝に大きな影響を与えると考えて、ムラサキ培養細胞を用いた詳細な比較リピドーム解析を行った。このリピドーム解析によりシコニン生産による脂質分子の変動を網羅的に捉えることができ、これまでに得られた結果と照らし合わせることで、シコニン生産時における細胞内イベントをさらに深く考察することができた。特に、シコニン生産時にリン脂質の生産量が増加することが示されたことから、シコニンの生産・輸送におけるERの重要性が改めて強く示唆された。上記と並行して、昨年度に構築済みであったムラサキへの遺伝子導入系について、方法論として取りまとめ、学術論文として執筆・投稿した。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Highly efficient method of <i>Lithospermum erythrorhizon</i> transformation using domestic <i>Rhizobium rhizogenes</i> strain A132020

    • 著者名/発表者名
      Kanade Tatsumi, Takuji Ichino, Noboru Onishi, Koichiro Shimomura, Kazufumi Yazaki
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 37 号: 1 ページ: 39-46

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.19.1212a

    • NAID

      130007822563

    • ISSN
      1342-4580, 1347-6114
    • 年月日
      2020-03-25
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 脂溶性二次代謝産物シコニンの細胞外蓄積に関与する分泌脂質分子の解析2020

    • 著者名/発表者名
      巽 奏、市野琢爾、岡咲洋三、東 泰弘、梶川昌孝、福澤秀哉、豊岡公徳、佐藤繭子、市育代、斉藤和季、矢崎一史
    • 学会等名
      第61回日本植物生理学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 植物の脂溶性二次代謝産物シコニンはトリアシルグリセロールに区画化され細胞外に分泌する2019

    • 著者名/発表者名
      巽 奏、市野琢爾、岡咲洋三、東 泰弘、梶川昌孝、佐藤繭子、豊岡公徳、福澤秀哉、斉藤和季、矢崎一史
    • 学会等名
      第42回日本分子生物学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 脂溶性二次代謝産物シコニンの分泌系におけるトリアシルグリセロールの役割2018

    • 著者名/発表者名
      巽 奏、岡咲洋三、佐藤繭子、豊岡公徳、市野琢爾、梶川昌孝、福澤秀哉、斉藤和季、矢崎一史
    • 学会等名
      第36回日本植物細胞分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Lipid molecules concomitantly secreted with shikonin, a lipophilic secondary metabolite, produced in Lithospermum erythrorhizon2018

    • 著者名/発表者名
      Kanade Tatsumi, Yozo Okazaki, Masataka Kajikawa, Takuji Ichino, Mayuko Sato, Kiminori Toyooka, Kazuki Saito, Hideya Fukuzawa, Kazufumi Yazaki
    • 学会等名
      The 23rd International Symposium on Plant Lipids
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シコニン分泌細胞からのTAG分泌とその脂肪酸組成2018

    • 著者名/発表者名
      巽 奏、市野琢爾、岡咲洋三、東泰弘、梶川昌孝、佐藤繭子、豊岡公徳、福澤秀哉、斉藤和季、矢崎一史
    • 学会等名
      第31回日本植物脂質シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 脂溶性二次代謝産物シコニンの細胞外分泌に関する輸送体の探索2018

    • 著者名/発表者名
      巽奏,市野琢爾,棟方有桂,矢崎一史
    • 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 実績報告書

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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