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フェアリー化合物の菌類におけるホルモンとしての証明

研究課題

研究課題/領域番号 18J21506
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 生物有機化学
研究機関静岡大学

研究代表者

伊藤 彰将  静岡大学, 自然科学系教育部, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2020年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2019年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードLepista sordida / fairy rings / nitric oxide synthase / 2-azahypoxanthine / plant growth regulator / フェアリーリング / コムラサキシメジ / imidazole-4-carboxamide / NO synthase / AHX / ICA / APRT / プリン代謝経路
研究実績の概要

コムラサキシメジ (Lepista sordida) 菌糸体培養濾液から単離されたAHX及びICAは、様々な植物やキノコに内生していることが判明した。AHXは天然物として前例が無い1,2,3-トリアジン骨格を有するが、その生合成経路は未だに解明されていない。今年度も前年度に引き続き、コムラサキシメジにおけるAHXの生合成経路の解明を目的として研究を行った。また、コムラサキシメジ菌糸体培養濾液からは、AHXやICAの他にも様々な植物成長調節物質が単離されており、コムラサキシメジは植物成長調節物質の有用な供給源である。したがって今年度は、コムラサキシメジ菌糸体培養濾液から更なる植物成長調節物質の探索も行った。
AHXはAICAから生合成されることが判明している。AICAからAHXの変換反応には窒素源が必要であり、それはNOSが産生するNOであると仮説を立て、これまで研究に着手してきた。RNA-seqの結果、LsNOS2及びLsNOS8遺伝子の発現量が特に高いことが判明し、これらの組換え酵素 (rLsNOS2及びrLsNOS8) を精製した。両組換え酵素はN-hydroxy-L-Argを基質とした時には高いNOS活性を示した一方で、L-Argを基質とした時には全くNOS活性を示さなかった。更に、酵素反応系にAICAを追加した結果、酵素反応液のpHが4.0の時にAHXが検出された。従って、AHXの生合成にはNOではなく、NO+が窒素源として関与していることが示唆された。
コムラサキシメジ菌糸体培養濾液の酢酸エチル可溶部を各種クロマトグラフィーによって分画した結果、天然から初めての単離を含む5種類の化合物の単離に成功した。シバに対する成長調節活性試験に供した結果、単離した化合物はシバの根部の成長を阻害あるいは地上部の成長を促進した。

現在までの達成度 (段落)

令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Biosynthesis of the Fairy Chemicals, 2-Azahypoxanthine and Imidazole-4-carboxamide, in the Fairy Ring-Forming FungusLepista sordida2020

    • 著者名/発表者名
      Ito Akinobu、Choi Jae-Hoon、Takemura Hirohide、Kotajima Mihaya、Wu Jing、Tokuyama Shinji、Hirai Hirofumi、Asakawa Tomohiro、Ouchi Hitoshi、Inai Makoto、Kan Toshiyuki、Kawagishi Hirokazu
    • 雑誌名

      Journal of Natural Products

      巻: 83 号: 8 ページ: 2469-2476

    • DOI

      10.1021/acs.jnatprod.0c00394

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] コムラサキシメジにおける2-azahypoxanthineに特異なトリアジン基の形成機構に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 兵梧、伊藤 彰将、古田島 美颯、崔 宰熏、鈴木 智大、平井 浩文、浅川 倫宏、大内 仁志、稲井 誠、菅 敏幸、道羅 英夫、河岸 洋和
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] コムラサキシメジ (Lepista sordida) 菌糸体培養濾液由来の 植物成長調節物質の探索2021

    • 著者名/発表者名
      住田 真晟、呉 静、崔 宰熏、伊藤 彰将、平井 浩文、河岸 洋和
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] コムラサキシメジにおける2-azahypoxanthineのトリアジン基形成機構に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤 彰将、古田島 美颯、崔 宰熏、平井 浩文、浅川 倫宏、大内 仁志、稲井 誠、菅 敏幸、河岸 洋和
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度(令和元年度)大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Biosynthetic studies on fairy chemicals, 2-azahypoxanthine and imidazole-4-carboxamide, in the fairy ring-forming fungus Lepista sordida2020

    • 著者名/発表者名
      Akinobu Ito, Jae-Hoon Choi, Tomohiro Suzuki, Hideo Dohra, Hirofumi Hirai, Hirokazu Kawagishi
    • 学会等名
      Pacifichem 2020
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コムラサキシメジ (Lepista sordida) における2-azahypoxanthineの生合成研究2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤 彰将, 古田島 美颯, 崔 宰熏, 道羅 英夫, 平井 浩文, 浅川 倫宏, 大内 仁志, 稲井 誠, 菅 敏幸, 河岸 洋和
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度(平成31年度)大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Biosynthetic studies of fairy chemicals in the mushroom Lepista sordida2019

    • 著者名/発表者名
      Akinobu Ito, Mihaya Kotajima, Jae-Hoon Choi, Hideo Dohra, Hirofumi Hirai, Tomohiro Asakawa, Makoto Inai, Toshiyuki Kan and Hirokazu Kawagishi
    • 学会等名
      The 5th International Symposium toward the Future of Advanced Researches in Shizuoka University 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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