カンキツ類花器におけるカフェイン合成能と虫媒の関係の分子生物学的解釈

• 研究課題/領域番号: 20510201
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 秋田県立大学
• 研究代表者: 水野 幸一 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (30302376)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2009年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2008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: ケミカルバイオロジー / カフェイン / カンキツ類 / メチルトランスフェラーゼ

研究概要

カンキツ類では花器のみにカフェインが存在し、虫媒との関係が議論されている。本研究ではカフェインシンターゼ候補遺伝子の網羅的な単離と機能解析を行った。EST データベースに対してコーヒー、チャのカフェインシンターゼと相同性検索を行い、6つの候補遺伝子を得た。これらについて詳しく調べたところ、カフェインの合成に関与が疑われる酵素遺伝子一種と、それぞれジャスモン酸およびサリチル酸をメチル化する酵素遺伝子二種を見いだした。

研究成果

• [雑誌論文] Essential region for 3-N methylation in N-methyltransferases involved in caffeine biosynthesis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Mizuno K., Kurosawa S., Yoshizawa Y., Kato M.
  • 雑誌名: Z.Naturforsch. 65c ページ: 257-267
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression Analysis of the Genes for Caffeine Biosynthesis and its Related Enzymes in Camellia sinensis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kato M., Kitao N., Ishida M., Morimoto H., Irino F., Mizuno K.
  • 雑誌名: Z.Naturforsch. 65c ページ: 245-256
  • 査読あり
• [雑誌論文] Purification and properties of a nuclease from the fruit body of Tricholoma matsutake. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hatakeyama T., Mizuno K., Kurosawa S.
  • 雑誌名: Biosci.Biotechnol.Biochem. 74 ページ: 206-208
  • NAID: 10027550704
  • 査読あり
• [雑誌論文] Essential region for 3-N methylation in N-methyltransferases involved in caffeine biosynthesis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Mizuno, K., Kurosawa S., Yoshizawa Y., Kato M.
  • 雑誌名: Z.Naturforsch. 65c ページ: 245-256
  • 査読あり
• [雑誌論文] Occurrence of theobromine synthase genes in purine alkaloid-free species of Camellia plants. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishida, M., Kitao, N., Mizuno, K., Tanikawa, N., Kato, M.
  • 雑誌名: Planta 229 ページ: 559-568
  • 査読あり
• [学会発表] ツバキ科植物におけるモチーフB'メチルトランスフェラーゼファミリーの多様性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北尾直子、柴田萌、水野幸一、谷川奈津、加藤美砂子
  • 学会等名: 日本植物生理学会大会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2011-03-20
• [学会発表] ツバキ科におけるB'メチルトランスフェラーゼファミリーの多様性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北尾直子、柴田萌、水野幸一、谷川奈津、加藤美砂子
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2011-03-20
• [学会発表] コーヒー由来カフェインシンターゼ相同新規N-メチルトランスフェラーゼの機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松崎正博、常盤野哲生、加藤美砂子、吉澤結子、水野幸一
  • 学会等名: 日本農芸化学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] コーヒー由来カフェインシンターゼ相同新規N-メチルトランスフェラーゼの機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松崎正博、常盤野哲生、加藤美砂子、吉澤結子、水野幸一
  • 学会等名: 日本農芸化学会東京大会
  • 発表場所: 東京大学駒場キャンパス
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] ツバキ科植物におけるカフェインシンターゼ相同遺伝子の構造と機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 北尾直子、柴田萌、水野幸一、谷川奈津、加藤美砂子
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] コーヒー由来新規N-メチルトランスフェラーゼの機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松崎正博、常盤野哲生、加藤美砂子、吉澤結子、水野幸一
  • 学会等名: 日本農芸化学会東北支部第144回大会
  • 発表場所: 盛岡市
  • 年月日: 2009-10-31
• [学会発表] コーヒーのカフェインシンターゼ相同遺伝子の機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松崎正博、常盤野哲生、加藤美砂子、吉澤結子、水野幸一
  • 学会等名: 日本植物学会第73回大会
  • 発表場所: 山形市
  • 年月日: 2009-09-18
• [学会発表] ツバキ科植物におけるカフェイン合成酵素遺伝子の多様性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 北尾直子、柴田萌、水野幸一、谷川奈津、加藤美砂子
  • 学会等名: 日本植物学会第73回大会
  • 発表場所: 山形市
  • 年月日: 2009-09-01
• [学会発表] コーヒー果実由来シナミルアルコールデヒドロゲナーゼ(CaCAD1)の機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 齋藤健一、吉澤結子、水野幸一
  • 学会等名: 日本農芸化学会福岡大会
• [学会発表] コーヒー由来シナミルアルコールデヒドロゲナーゼ相同遺伝子の単離と解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 齋藤健一、吉澤結子、水野幸一
  • 学会等名: 日本農芸化学会東北支部会弘前大会
  • 年月日: 2008-10-11
• [学会発表] コーヒー由来シナミルアルコールデヒドロゲナーゼ酵素遺伝子の単離と機能解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 齋藤健一、吉澤結子、水野幸一
  • 学会等名: 日本植物学会東北支部福島大会
• [図書] 植物ゲノム科学辞典(藤村達人ほか編、水野幸一ほか著) (2008)
  • 著者名/発表者名: 駒嶺穆総編集
  • 出版者: 朝倉書店