組み換え酵母を用いたトリテルペノイドライブラリー創製研究

• 研究課題/領域番号: 21780100
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用生物化学
• 研究機関: 大阪大学 (2010); 横浜市立大学 (2009)
• 研究代表者: 関 光 大阪大学, 工学研究科, 特任助教 (30392004)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2009年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: トリテルペノイド / 組換え酵母 / P450 / オレアノール酸 / ベツリン酸 / ウルソール酸 / 組み換え酵母 / グリチルレチン酸 / 薬用植物甘草 / タルウマゴヤシ

研究概要

植物界における代表的なトリテルペン骨格であるβ-amyrin、ルペオール、およびα-amyrinをそれぞれ生成するオキシドスクアレン環化酵素の遺伝子を複数の植物種から単離し、酵母に導入することにより、各トリテルペンを生産する組換え酵母を作出した。次に、マメ科を中心に複数の植物種から単離したトリテルペン酸化酵素(P450)の遺伝子を、上記の各種トリテルペン生産酵母において様々な組み合せで発現させることにより、植物体中においては存在量の低いトリテルペノイドを生産することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] In vitro proliferation and triterpenoid characteristics of licorice (Glycyrrhiza uralensis Fischer, Leguminosae) stolons. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kojoma, M., Ohyama, K., Seki, H., Hiraoka, Y., Asazu, S-N., Sawa, S., Sekizaki, H., Yoshida, S., Muranaka, T.
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 27 ページ: 59-66
  • NAID: 10026411446
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro proliferation and triterpenoid characteristics of licorice (Glycyrrhiza uralensis Fischer, Leguminosae) stolons (2010)
  • 著者名/発表者名: Kojoma, et al.
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 巻: 27 ページ: 59-66
  • 査読あり
• [雑誌論文] In vitro proliferation and triterpenoid characteristics of licorice (Glycyrrhiza uralensis Fischer, Leguminosae) stolons (2010)
  • 著者名/発表者名: Kojoma, et, al.
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 27 ページ: 59-66
  • 査読あり
• [雑誌論文] Expressed sequence tags from rhizomes of Glycyrrhiza uralensis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sudo, H., Seki, H., Sakurai, N., Suzuki, H., Shibata, D., Toyoda, A., Totoki, Y., Sakaki, Y., Iida, O., Shibata, T., Kojoma, M., Muranaka, T., Saito, K.
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 26 ページ: 105-107
  • NAID: 10025181463
  • 査読あり
• [雑誌論文] カンゾウのグリチルリチン生合成遺伝子ディスカバリーと今後の研究展開 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村中俊哉、關光、大山清
  • 雑誌名: ファルマシア 45巻 ページ: 865-869
• [雑誌論文] 薬用植物甘草のグリチルリチン生合成遺伝子の発見-組み換え酵母で生合成中間体の生産に成功- (2009)
  • 著者名/発表者名: 關光、大山清、村中俊哉
  • 雑誌名: 化学と生物 47巻 ページ: 714-716
• [雑誌論文] Expressed sequence tags from rhizomes of Glycyrrhiza uralensis. (2009)
  • 著者名/発表者名: Sudo, et al.
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 26 ページ: 105-107
  • 査読あり
• [雑誌論文] カンゾウのグリチルリチン生合成遺伝子ディスカバリーと今後の研究展開 (2009)
  • 著者名/発表者名: 村中, ら
  • 雑誌名: ファルマシア 45 ページ: 865-869
  • 査読あり
• [学会発表] 薬用植物カンゾウのグリチルリチン生合成遺伝子の発現制御機構の解析(2) (2011)
  • 著者名/発表者名: 平岡, ら
  • 学会等名: 第28回日本植物細胞分子生物学会大会
  • 発表場所: 東北大学(仙台)
  • 年月日: 2011-09-02
• [学会発表] トリテルペノイドの構造多様化をもたらす分子基盤の解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 關光、村中俊哉
  • 学会等名: 52回日本植物生理学会大会シンポジウム
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2011-03-22
• [学会発表] CYP51ファミリーに属するP450の新しい機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 国井美恵子、北濱豊、關光、村中俊哉、吉田雄三、青山由利
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] CYP51ファミリーに属するP450の新しい機能 (2010)
  • 著者名/発表者名: 国井, ら
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: ポートアイランド(神戸)
  • 年月日: 2010-12-10
• [学会発表] 植物の代謝多様性を利用した非天然型テルペノイドの創製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 關光、村中俊哉
  • 学会等名: 第62回生物工学会大会シンポジウム
  • 発表場所: シーガイア(宮崎)
  • 年月日: 2010-10-28
• [学会発表] 漢方原料「甘草」のトリテルペノイド生合成酵素遺伝子解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 關光
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会シンポジウム
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] 漢方原料「甘草」のトリテルペノイド生合成酵素遺伝子解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 關光
  • 学会等名: 日本植物学会第74回大会シンポジウム
  • 発表場所: 中部大学(春日井)
  • 年月日: 2010-09-09
• [学会発表] Coexpression analysis leads to the identification of P450 implicated in triterpenoid saponin biosynthesis in Medicago truncatula. (2010)
  • 著者名/発表者名: 福島エリオデット、關光、大山清、澤井学、斉藤和季、村中俊哉
  • 学会等名: 第28回日本植物細胞分子生物学会大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] Coexpression analysis leads to the identification of P450 implicated in triterpenoid saponin biosynthesis in Medicago truncatula. (2010)
  • 著者名/発表者名: 福島, ら
  • 学会等名: 第28回日本植物細胞分子生物学会大会
  • 発表場所: 東北大学(仙台)
  • 年月日: 2010-09-02
• [学会発表] 植物の代謝多様性を利用した非天然型テルペノイドの創製 (2010)
  • 著者名/発表者名: 關光、村中俊哉
  • 学会等名: 第62回生物工学会大会シンポジウム
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2010-08-28
• [学会発表] Metabolic engineering of useful saponins : towards enhancement of the value of crop biomass. (2010)
  • 著者名/発表者名: Seki H
  • 学会等名: The 5th Korea-Japan Joint Symposium : Current status and understanding of Biomass/Bioenergy in Korea and Japan
  • 発表場所: Gyeongju, South Korea
  • 年月日: 2010-08-25
• [学会発表] Identification of cytochrome P450s involved in triterpenoid saponin biosynthesis in licorice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Seki, H., Ohyama, K., Sawai, S., Mizutani, M., Ohnishi, T., Sudo, H., Akashi, T., Aoki, T., Saito, K., Muranaka, T.
  • 学会等名: 21th International Congress on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2010-06-07
• [学会発表] Discovery of P450 genes in triterpenoid saponin biosynthesis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukushima, E.O., Seki, H., Ohyama, K., Saito, K., Muranaka, T.
  • 学会等名: 21th International Congress on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Yokohama
  • 年月日: 2010-06-07
• [学会発表] Identification of cytochrome P450s involved in triterpenoid saponin biosynthesis in licorice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Seki H., et al.
  • 学会等名: 21th International Congress on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Pacifico Yokohama (Yokohama)
  • 年月日: 2010-06-07
• [学会発表] Discovery of P450 genes in triterpenoid saponin biosynthesis. (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukushima E.O., et al.
  • 学会等名: 21th International Congress on Arabidopsis Reseatch
  • 発表場所: Pacifico Yokohama (Yokohama)
  • 年月日: 2010-06-07
• [学会発表] Promoter analysis of saponin biosynthetic genes in licorice. (2010)
  • 著者名/発表者名: Hiraoka Y., et al.
  • 学会等名: 21th International Congress on Arabidopsis Research
  • 発表場所: Pacifico Yokohama (Yokohama)
  • 年月日: 2010-06-07
• [学会発表] マメ科植物トリテルペノイドのコンビナトリアル生合成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 福島エリオデット、關光、大山清、斉藤和季、村中俊哉
  • 学会等名: 第51回日本植物生理学会大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] 薬用植物カンゾウのグリチルリチン生合成遺伝子ディスカバリー (2009)
  • 著者名/発表者名: 關光
  • 学会等名: 第5回ミヤコグサ・ダイズワークショップ
  • 発表場所: かずさアーク
  • 年月日: 2009-12-03
• [学会発表] 薬用植物カンゾウのグリチルリチン生合成酵素遺伝子の探索 (2009)
  • 著者名/発表者名: 關光
  • 学会等名: 第30回富山大学・和漢医薬学総合研究所特別セミナー
  • 発表場所: 富山県民会館
  • 年月日: 2009-10-09
• [学会発表] トリテルペノイドサポニン生合成に関わるMedicago truncatula P450の機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 福島エリオデット、關光、大山清、斉藤和季、村中俊哉
  • 学会等名: 第27回日本植物細胞分子生物学会大会
  • 発表場所: 日本大学
  • 年月日: 2009-07-31
• [学会発表] トリテルペノイドサポニン生合成に関わるMedicago truncatula P450の機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 福島, ら
  • 学会等名: 第27回日本植物細胞分子生物学会大会
  • 発表場所: 日本大学(藤沢)
  • 年月日: 2009-07-31
• [学会発表] カンゾウ属植物のグリチルリチン生産に関わるP450遺伝子の多様性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 澤井, ら
  • 学会等名: 第27回日本植物細胞分子生物学会大会
  • 発表場所: 日本大学(藤沢)
  • 年月日: 2009-07-31
• [学会発表] 薬用植物カンゾウのグリチルリチン生合成遺伝子の発現制御機構の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 平岡, ら
  • 学会等名: 第27回日本植物細胞分子生物学会大会
  • 発表場所: 日本大学(藤沢)
  • 年月日: 2009-07-31
• [学会発表] 代謝研究に適した新規毛状根ベクターの開発および薬用植物のテルペノイド生合成関連遺伝子の探索 (2009)
  • 著者名/発表者名: 關光
  • 学会等名: 第27回日本植物細胞分子生物学会大会
  • 発表場所: 日本大学
  • 年月日: 2009-07-30
• [学会発表] 代謝研究に適した新規毛状根ベクターの開発および薬用植物のテルペノイド生合成関連遺伝子の探索 (2009)
  • 著者名/発表者名: 關
  • 学会等名: 第27回日本植物細胞分子生物学会大会
  • 発表場所: 日本大学(藤沢)
  • 年月日: 2009-07-30
• [学会発表] Identification of cytochrome P450s involved in the biosynthesis of glycyrrhizin. (2009)
  • 著者名/発表者名: Seki H
  • 学会等名: Terpnet 2009
  • 発表場所: Tokyo Univ.
  • 年月日: 2009-05-26
• [学会発表] Promoter analysis of glycyrrhizin biosynthetic genes. (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiraoka Y., et al.
  • 学会等名: Terpnet 2009
  • 発表場所: Tokyo Univ.
  • 年月日: 2009-05-26
• [学会発表] The diversity of CYP88D genes is presumably responsible for chemical diversity of saponins in Glycyrrhiza spp. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishimori M., et al.
  • 学会等名: Terpnet 2009
  • 発表場所: Tokyo Univ.
  • 年月日: 2009-05-26
• [産業財産権] 28位がヒドロキシメチル基またはカルボキシル基である五環系トリテルペン化合物の製造方法 (2010)
  • 発明者名: 村中俊哉、關光、福島エリオデット、梅基直行
  • 権利者名: 横浜市立大学、大阪大学、キリンホールディングス(株)
  • 産業財産権番号: 2010-196222
  • 出願年月日: 2010-09-01
• [産業財産権] 28位がヒドロキシメチル基またはカルボキシル基である五環系トリテルペン化合物の製造方法 (2010)
  • 発明者名: 村中, ら
  • 権利者名: 横浜市立大学、大阪大学、キリンホールディングス(株)
  • 産業財産権番号: 2010-196222
  • 出願年月日: 2010-09-01