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液胞型アントシアニン・アシルグルコース依存糖-糖転移酵素の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K06279
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分44030:植物分子および生理科学関連
研究機関東京農工大学

研究代表者

小関 良宏  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50185592)

研究分担者 廣瀬 由紀夫  愛媛県農林水産研究所, 企画戦略部・農業研究部, 主任研究員 (40504147)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードアントシアニン / アシルグルコース依存糖転移酵素 / 液胞 / デルフィニウム / ニンジン
研究成果の概要

デルフィニウムおよびアントシアニン合成変異ニンジン培養細胞において、アントシアニンを修飾している糖に糖を結合させる液胞内アシルグルコース依存型糖転移酵素の存在を明らかにした。デルフィニウムの様々な変異花色品種に含まれるアントシアニン分子種を解析した結果、アントシアニンの 7 位のグルコースに分岐する形でグルコースが結合している変異品種が存在することを見出し、この品種においてはグルコースの後にグルコースを逐次的に結合させる酵素活性が欠損していると推定された。アントシアニン合成変異ニンジン培養細胞からその酵素を SDS-ポリアクリルアミド電気泳動上で単一バンドにまで精製した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

液胞はこれまで二次代謝産物や老廃物を蓄積している静的な場であるとされてきたが、当研究者はアントシアニンへの糖修飾反応が液胞内で行われることを示し、液胞は糖修飾反応が起こる動的な場であることを示してきた。本研究においてアントシアニンに結合している糖にさらに糖を付加する反応もアシルグルコースを糖供与体とする液胞内酵素が機能していることを示した点において学術的意義がある。また医薬品の糖付加による親水性化において当酵素反応が利用できれば、天然に大量に含まれるアシルグルコースを糖供与体として用いることができることから、医薬品製造の酵素合成法の 1 ステップとして産業的に利用できることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うちオープンアクセス 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Esterified carotenoids are synthesized in petals of carnation (Dianthus caryophyllus) and accumulate in differentiated chromoplasts.2020

    • 著者名/発表者名
      Iijima, L., Kishimoto, S., Ohmiya, A., Yagi, M., Okamoto, E., Miyahara, T., Tsujimoto, T., Ozeki, Y., Uchiyama, N., Hakamatsuka, T., Kouno, T., Cano, E. A., Shimizu, M. and Nishihara, M.
    • 雑誌名

      Sci. Rep.

      巻: 10 号: 1 ページ: 15256-15256

    • DOI

      10.1038/s41598-020-72078-4

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Production of Novel Red-purple Delphinium Flowers Containing Cyanidin-based Anthocyanin Using Hybridization Breeding2019

    • 著者名/発表者名
      Sakaguchi, K., Isobe, C., Fujita, K., Ozeki, Y. and Miyahara, T.
    • 雑誌名

      The Horticulture Journal

      巻: 88 号: 4 ページ: 514-520

    • DOI

      10.2503/hortj.UTD-100

    • NAID

      130007734341

    • ISSN
      2189-0102, 2189-0110
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] シアニジンを蓄積するデルフィニウムの育種2018

    • 著者名/発表者名
      宮原平、坂口公敏、磯部知里、藤田和義、小関良宏
    • 学会等名
      日本植物細胞分子生物学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 東京農工大学工学研究院小関山田研究室ホームページ

    • URL

      http://web.tuat.ac.jp/~ozeky/

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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