光合成生物におけるアスコルビン酸生合成経路の多様性と調節機構の解明

• 研究課題/領域番号: 21380207
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用分子細胞生物学
• 研究機関: 島根大学
• 研究代表者: 石川 孝博 島根大学, 生物資源科学部, 教授 (60285385)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 19,370千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 4,470千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2010年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2009年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
• キーワード: 光合成生物 / アスコルビン酸生合成 / 光調節 / バイオテクノロジー / 遺伝子 / アスコルビン酸 / 代謝調節機構

研究概要

植物のアスコルビン酸(AsA)生合成経路とその調節機構について遺伝子・タンパク質レベルで解析した。ヒメツリガネゴケにはD-マンノース/L-ガラクトース経路およびD-ガラクツロン酸経路が存在し、アルドノラクトナーゼがAsA生合成調節に関与することを明らかにした。トマト果実では、D-ガラクツロン酸経路が成熟段階後期のAsA生合成に寄与することを示した。またシロイヌナズナ葉では、VTC2が転写およびタンパク質レベルでAsA生合成の光調節に関わることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Analysis of two L-galactono-1, 4-lactone responsive genes with complementary expression during the development of Arabidopsis thaliana (2012)
  • 著者名/発表者名: Gao, Y., Badejo, A. A., Sawa, Y., Ishikawa, T.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: Vol.53 号: 3 ページ: 592-601
  • DOI: 10.1093/pcp/pcs014
  • NAID: 10030309635
  • 査読あり
• [雑誌論文] Translocation and the alternative D-galacturonate pathway contribute to increasing ascorbate level in ripening tomato fruits together with the D-mannose/L-galactose pathway (2012)
  • 著者名/発表者名: Badejo, A.A., Wada, K., et al
  • 雑誌名: Journal of Experimental Botany 巻: 63 号: 1 ページ: 229-239
  • DOI: 10.1093/jxb/err275
  • 査読あり
• [雑誌論文] 光合成生物におけるアスコルビン酸生合成研究の新展開 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石川孝博
  • 雑誌名: 生化学 巻: 83巻 ページ: 838-841
  • NAID: 10029737825
  • URL: http://wwwsoc.nii.ac.jp/jbiochem/magazine/83-09-05.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression analysis of the VTC2 and VTC5 genes encoding GDP-L-galactose phosphorylase, an enzyme involved in ascorbate biosynthesis, in Arabidopsis thaliana (2011)
  • 著者名/発表者名: Gao, Y., Badejo, A. A., Shibata, H., Sawa, Y., Maruta, T., Shigeoka, S., Page, M., Smirnoff, N., Ishikawa, T.
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 巻: Vol.75 ページ: 1783-1788
  • NAID: 10029757408
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression of aspartyl protease and C3HC4-type RING zinc finger genes are responsive to ascorbic acid in Arabidopsis thaliana (2011)
  • 著者名/発表者名: Gao, Y., Nishikawa, H., Badejo, A. A., Shibata, H., Sawa, Y., Nakagawa, T., Maruta, T., Shigeoka, S., Smirnoff, N., Ishikawa, T.
  • 雑誌名: J. Exp. Bot. 巻: Vol.62 号: 10 ページ: 3647-3657
  • DOI: 10.1093/jxb/err068
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arabidopsis NADPH oxidases, Atrboh D and Atrboh F, are essential for jasmonic acid-induced expression of genes regulated by MYC2 transcription factor (2011)
  • 著者名/発表者名: Maruta, T., Inoue, T., Tamoi, M., Yabuta, Y., Yoshimura, K., Ishikawa, T., Shigeoka, S.
  • 雑誌名: Plant Sci. 巻: Vol.180 号: 4 ページ: 655-660
  • DOI: 10.1016/j.plantsci.2011.01.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expression Analysis of the VTC2 and VTC5 Genes Encoding GDP-L-Galactose Phosphorylase, an Enzyme Involved in Ascorbate Biosynthesis, in Arabidopsis thaliana (2011)
  • 著者名/発表者名: Gao, Y., Badejo, A.A., et al
  • 雑誌名: Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 巻: 75 号: 9 ページ: 1783-1788
  • DOI: 10.1271/bbb.110320
  • NAID: 10029757408
  • ISSN: 0916-8451, 1347-6947
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Contribution of Arabidopsis Homologs of L-Gulono-1,4-lactone Oxidase to the Biosynthesis of Ascorbic Acid (2010)
  • 著者名/発表者名: Maruta, T., Ichikawa, Y., Mieda, T., Takeda, T., Tamoi, M., Yabuta, Y., Ishikawa, T., Shigeoka, S.
  • 雑誌名: Ｂｉｏｓｃｉｅｎｃｅ， Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， ａｎｄ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ 巻: 74 号: 7 ページ: 1494-1497
  • DOI: 10.1271/bbb.100157
  • NAID: 10027557628
  • ISSN: 0916-8451, 1347-6947
  • 査読あり
• [雑誌論文] Euglena gracilis ascorbate peroxidase forms an intramolecular dimeric structure : its unique molecular characterization (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, T., Tajima, N., Nishikawa, H., Gao, Y., Rapolu, M., Shibata, H., Sawa, Y. and Shigeoka S.
  • 雑誌名: Biochem. J. 巻: Vol.426 号: 2 ページ: 125-134
  • DOI: 10.1042/bj20091406
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contribution of Arabidopsis homologs of L-gulono-1,4-lactone oxidase to the biosynthesis of ascorbic acid. (2010)
  • 著者名/発表者名: Maruta, T., Ichikawa, Y., et.al.
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 74 ページ: 1494-1497
  • 査読あり
• [雑誌論文] Euglena gracilis ascorbate peroxidase forms an intramolecular dimeric structure : its unique molecular characterization. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, T., Tajima, N., et.al.
  • 雑誌名: Biochemical Journal 巻: 426 ページ: 125-134
  • 査読あり
• [学会発表] トマト果実におけるアスコルビン酸蓄積機構の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: Adebanjo A. Badejo, 和田慶子, 丸田隆典, 澤嘉弘, 重岡成, 石川孝博
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都市・京都産業大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] シロイヌナズナvtc2変異体におけるアスコルビン酸取込み能の評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山本遥, 孝田翔, 丸田隆典, 澤嘉弘, 石川孝博
  • 学会等名: 日本農芸化学会中四国支部第32回講演会
  • 発表場所: 鳥取市・鳥取大学
  • 年月日: 2012-01-21
• [学会発表] 蘇類ヒメツリガネゴケにおけるアルドノラクトナーゼの機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西川仁、丸田隆典、澤嘉弘、重岡成、石川孝博
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都市・京都産業大学
• [学会発表] シロイヌナズナGDP-L-ガラクトースホスホリラーゼ遺伝子の発現解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 増澤拓也、小口能里枝、丸田隆典、澤嘉弘、重岡成、石川孝博
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都市・京都女子大学
• [学会発表] シロイヌナズナにおける新奇アスコルビン酸欠乏変異体の機能解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原井健司、丸田隆典、澤嘉弘、重岡成、石川孝博
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都市・京都女子大学
• [学会発表] 蘚類ヒメツリガネゴケのアスコルビン酸生合成にかかわるアルドノラクトナーゼの機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西川仁, 丸田隆典, 澤嘉弘, 重岡成, 石川孝博
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市・パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] Analysis of two DUF 642 family genes with complementary expression during the development of Arabidopsis thaliana (2011)
  • 著者名/発表者名: 高用順, 澤嘉弘, 石川孝博
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市・パシフィコ横浜
  • 年月日: 2011-12-13
• [学会発表] Unfolding the mechanism of vitamin C accumulation in ripening Micro-Tom fruits (2011)
  • 著者名/発表者名: Adebanjo A. Badejo, Takanori Maruta, Yoshihiro Sawa, Shigeru Shigeoka, Takahiro Ishikawa
  • 学会等名: 8th Solanaceae and 2nd Cucurbitaceae Genome Joint Conference
  • 発表場所: 神戸市・コンベンションセンター
  • 年月日: 2011-11-29
• [学会発表] 青色光によるEuglenaアスコルビン酸生合成調節機構の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松原まどか, 西川仁, 丸田隆典, 澤嘉弘, 重岡成, 石川孝博
  • 学会等名: ユーグレナ研究会第27回研究会
  • 発表場所: 春日井市・中部大学
  • 年月日: 2011-11-12
• [学会発表] 植物ビタミンC生合成に関わるVTCC2/5遺伝子の機構解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高用順, 増澤拓也, 澤嘉弘, 柴田均, 丸田隆典, 重岡成, 石川孝博
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第63回大会
  • 発表場所: 広島市・安田女子大学
  • 年月日: 2011-06-05
• [学会発表] シロイヌナズナビタミンC欠乏変異体vtc3の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 原井健司、柴田均、澤嘉弘、丸田隆典、重岡成、石川孝博
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第63回大会
  • 発表場所: 広島市・安田女子大学
  • 年月日: 2011-06-05
• [学会発表] Vitamin C Biosynthesis and Translocation in Tomato (Lycopersicum esculentum) Fruits (2011)
  • 著者名/発表者名: A.A.Badejo, K.Wada, H.Shibata, Y.Sawa, T.Maruta, S.Shigeoka, T,Ishikawa
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第63回大会
  • 発表場所: 広島市・安田女子大学
  • 年月日: 2011-06-05
• [学会発表] Vitamin C Biosynthesis and Translocation in Tomato(Lycopersicum esculentum) Fruits. (2011)
  • 著者名/発表者名: Adebanjo A. Badejo, Keiko Wada, Hitoshi Shibata, Yoshihiro Sawa, Takanori Maruta, Shigeru Shigeoka, Takahiro Ishikawa
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第63回大会
  • 発表場所: 広島市・安田女子大
  • 年月日: 2011-06-04
• [学会発表] シロイヌナズナビタミンC欠乏変異体vtc3の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 原井健司, 柴田均, 澤嘉弘, 丸田隆典, 重岡成, 石川孝博
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第63回大会
  • 発表場所: 広島市・安田女子大
  • 年月日: 2011-06-04
• [学会発表] 植物ビタミンC生合成に関わるVTC2/5遺伝子の機構解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高用順, 増澤拓也, 澤嘉弘, 柴田均, 丸田隆典, 重岡成, 石川孝博
  • 学会等名: 日本ビタミン学会第63回大会
  • 発表場所: 広島市・安田女子大
  • 年月日: 2011-06-04
• [学会発表] 光合成生物におけるビタミンC研究の新展開 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石川孝博
  • 学会等名: 日本農芸化学会中四国支部第4回農芸化学の未来開拓セミナー
  • 発表場所: 岡山市・岡山大学(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-20
• [学会発表] シロイヌナズナアスコルビン酸欠乏変異体vtc3の機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 原井健司, 石川孝博, 他5名
  • 学会等名: 日本農芸化学会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] トマト果実におけるアスコルビン酸プールサイズ調節機構の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高用順, 増澤拓也, Badejo A. Adebanjo, 柴田均, 澤嘉弘, Smirnoff Nicholas, 丸田隆典, 重岡成, 石川孝博
  • 学会等名: 第52回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 仙台市(要旨公表成立)
  • 年月日: 2011-03-20
• [学会発表] Regulation of ascorbate pool size in tomato fruits. (2011)
  • 著者名/発表者名: Adebanjo A. Badejo, Keiko Wada, Takanori Maruta, Yoshihiro Sawa, Shigeru Shigeoka, Takahiro Ishikawa
  • 学会等名: The 10th International Conference on Reactive Oxygen and Nitrogen Species in Plants
  • 発表場所: Budapest, Hungary
• [学会発表] Regulation of Ascorbate Pool Size in Tomato Fruits (2011)
  • 著者名/発表者名: AA.Badejo, K.Wada, T.Maruta, Y,Sawa, S.Shigeoka, T.Ishikawa
  • 学会等名: 10th International Conference on Reactive Oxygen and Nitrogen Species in Plants
  • 発表場所: Budapest, Hungary
• [学会発表] 蘇類ヒメツリガネゴケのアスコルビン酸生合成にかかわるアルドノラクトナーゼの機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西川仁、丸田隆典、澤嘉弘、重岡成、石川孝博
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市・パシフィコ横浜
• [学会発表] アスコルビン酸生合成に関わるシロイヌナズナVTC2/5遺伝子の発現解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 増澤拓也, 高用順, 澤嘉弘, 柴田均, 丸田隆典, 重岡成, 石川孝博
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸市・コンベンションセンター
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] トマト果実成熟過程におけるアスコルビン酸生合成関連酵素遺伝子の発現解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 和田慶子, Badejo A. Adebanjo, 澤嘉弘, 柴田均, 丸田隆典, 重岡成, 石川孝博
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: (神戸市)神戸ポートアイランド
  • 年月日: 2010-12-08
• [学会発表] アスコルビン酸生合成に関わるシロイヌナズナVTC2/5遺伝子の発現解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 増澤拓也, 石川孝博, 他4名
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 神戸市
  • 年月日: 2010-12-07
• [学会発表] アスコルビン酸生合成に関わるヒメツリガネゴケ由来アルドノラクトナーゼ遺伝子の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石川孝博, 西川仁
  • 学会等名: 第132回ビタミンC研究委員会
  • 発表場所: 東京・お茶の水大
  • 年月日: 2010-07-24
• [学会発表] 蘚類ヒメツリガネゴケのアスコルビン酸生合成に関わるアルドノラクトナーゼの機能解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西川仁, 原井健司, 澤嘉弘, 丸田隆典, 重岡成, 石川孝博
  • 学会等名: 第62回日本ビタミン学会
  • 発表場所: (盛岡市)岩手県公会堂
  • 年月日: 2010-06-11
• [学会発表] Ascorbate Responsive Genes in Arabidopsis thaliana. (2010)
  • 著者名/発表者名: Yongshun Gao, Yoshihiro Sawa, Tsuyoshi Nakagawa, Nicholas Smirnoff, Shigeru Shigeoka, Takahiro Ishikawa
  • 学会等名: 21th International Conference on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2010-06-07
• [学会発表] ヌクレオシド二リン酸キナーゼはアスコルビン酸生合成の光調節に関与するか? (2010)
  • 著者名/発表者名: 有田未希、丸田隆典、澤嘉弘、柴田均、重岡成、石川孝博
  • 学会等名: 2010年度日本農芸化学会年会
  • 発表場所: 東京駒場・東京大学
  • 年月日: 2010-03-28
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるアスコルビン酸応答遺伝子の探索 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高用順、澤嘉弘、柴田均、中川強、Nicholas Smirnoff、重岡成、石川孝博
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 熊本市・熊本大学
  • 年月日: 2010-03-19
• [学会発表] ユーグレナL-ガラクトノ-1, 4-ラクトン脱水素酵素の機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西川仁、松原まどか、澤嘉弘、柴田均、薮田行哲、丸田隆典、重岡成、石川孝博
  • 学会等名: 第32回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市・パシフィコ横浜
  • 年月日: 2009-12-10
• [学会発表] ユーグレナL-ガラクトノ-1,4-ラクトン脱水素酵素の機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西川仁, 石川孝博, 他6名
  • 学会等名: 日本分子生物学会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2009-12-09
• [学会発表] 蘚類ヒメツリガネゴケのアスコルビン酸生合成経路の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西川仁, 石川孝博, 他5名
  • 学会等名: 日本ビタミン学会
  • 発表場所: 京都府亀岡市
  • 年月日: 2009-05-31
• [学会発表] 蘚類ヒメツリガネゴケのアスコルビン酸生合成経路の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 西川仁, 澤嘉弘, 柴田均, 薮田行哲, 丸田隆典, 重岡成, 石川孝博
  • 学会等名: 第61回日本ビタミン学会
  • 発表場所: 京都府亀岡市・京都学園大学
  • 年月日: 2009-05-30
• [図書] II 9.ビタミンC(9. 2. 2生合成経路と酸化還元系)ビタミン総合辞典 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石川孝博、重岡成
  • 出版者: 朝倉書店
• [図書] ビタミン総合辞典 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石川孝博, 重岡成
  • 総ページ数: 624
  • 出版者: 朝倉書店