ポストゲノム解析の統合による、植物液胞新規代謝機能の解明

• 研究課題/領域番号: 24710235
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用ゲノム科学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 大西 美輪 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10437501)
• 研究協力者: 山本 浩太郎 神戸大学 ; 姉川 彩 神戸大学 ; 三村 徹郎 神戸大学 ; 深城 英弘 神戸大学 ; 石崎 公庸 神戸大学 ; 七條 千津子 神戸大学 ; 村上 明男 神戸大学 ; 升島 努 理化学研究所 ; 水野 初 理化学研究所 ; 高橋 勝利 産業技術総合研究所 ; 山崎 真己 千葉大学
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: 液胞 / ニチニチソウ / 二次代謝 / ポストゲノム解析

研究成果の概要

液胞は植物細胞特有の細胞内小器官であり、植物細胞体積の約８割を占め、さまざまな物質を蓄積していることが知られている。本研究では、薬用植物として著名なニチニチソウの液胞に蓄積するアルカロイドの生合成に着目した。既存研究から、アルカロイドは、植物の様々な組織や細胞小器官を経て合成されることが示されていた。研究代表者らは、実際に蓄積するアルカロイドやその中間体の分布を、新技術を用いて解析した結果、これまでの報告とは異なるアルカロイドの分布を確認することができ、ニチニチソウ液胞における新規の代謝機能の存在が示唆された。今後、効率のよいアルカロイド生合成システムの開発につなげたい。

研究成果

• [雑誌論文] Involvement of Ca2+ in vacuole degradation caused by a rapid temperature decrease in Saintpaulia palisade cells: A case of gene expression analysis in a specialized small tissue. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohnishi M., Kadohama N., Suzuki Y., Kajiyama T., Shichijo C., Ishizaki K., Fukaki H., Iida H., Kambara H., Mimura T.
  • 雑誌名: Plant & Cell Physiology 巻: 印刷中 号: 7 ページ: 1297-1035
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv048
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Induced accumulation of glucuronosyldiacylglycerol in tomato and soybean under phosphorus deprivation. (2015)
  • 著者名/発表者名: Okazaki Y., Nishizawa T., Takano K., Ohnishi M., Mimura T., Saito K.
  • 雑誌名: Physiologia Platarum 巻: 印刷中 号: 1 ページ: 33-42
  • DOI: 10.1111/ppl.12334
  • 査読あり
• [雑誌論文] Altered levels of primary metabolites in response to exogenous indole-3-acetic acid in wild type and auxin signaling mutants of <i>Arabidopsis thaliana</i>: A capillary electrophoresis-mass spectrometry analysis (2015)
  • 著者名/発表者名: Anegawa A., Ohnishi M., Takagi D., Miyake C., Shichijo C., Ishizaki K., Fukaki H., Mimura T.
  • 雑誌名: Ｐｌａｎｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 巻: 32 号: 1 ページ: 65-79
  • DOI: 10.5511/plantbiotechnology.15.0116a
  • NAID: 130005061610
  • ISSN: 1342-4580, 1347-6114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Autoradiography of Pi Distribution in Barley Seedlings. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kanno S., Kurita Y., Ohnishi M., Mimura, T.
  • 雑誌名: Bio-protocol 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extraction of Ions from Leaf Sections. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kurita Y., Kanno S., Ohnishi M., Mimura, T.
  • 雑誌名: Bio-protocol 巻: -
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of a shortened annual cycle system; a tool for the analysis of annual re-translocation of phosphorus in the deciduous woody plant (Populus alba L.). (2014)
  • 著者名/発表者名: Kurita Y., Baba K., Ohnishi M., Anegawa A., Shichijo C., Kosuge K., Fukaki H., Mimura T.
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 127 号: 4 ページ: 545-551
  • DOI: 10.1007/s10265-014-0634-2
  • NAID: 40020110959
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ion gradients in xylem exudate and guttation fluid related to tissue ion levels along primary leaves of barley. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagai Makiko, Ohnishi Miwa, Uehara Takeo, Yamagami Mutsumi, Miura Eiko, Kamakura Mai, Kitamura Akira, Sakaguchi Shuichi, Sakamoto Wataru, Shimmen Teruo, Fukaki Hidehiro, Reid Rob, J., Furukawa Akio and Mimura Tetsuro
  • 雑誌名: Plant, Cell & Environment 巻: 36 号: 10 ページ: 1826-1837
  • DOI: 10.1093/pcp/pct107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sudden collapse of vacuoles in Saintpaulia sp. palisade cells induced by a rapid temperature decrease. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kadohama N, Goh T, Ohnishi M, Fukaki H, Mimura T, Suzuki Y.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 8(2)
  • NAID: 120005465542
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ion gradients in xylem exudate and guttation fluid related to tissue ion levels along primary leaves of barley. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nagai M., Ohnishi M., Uehara T., Yamagami M., Miura E., Kamakura M., et al.
  • 雑誌名: Plant, Cell and Environment 巻: 36 号: 10 ページ: 1826-1837
  • DOI: 10.1111/pce.12090
  • 査読あり
• [学会発表] 急激な温度降下で生じるセントポーリア葉の傷害誘導メカニズム (2015)
  • 著者名/発表者名: 大西美輪, 角浜憲明, 鈴木祥弘, 梶山智晴, 七條千津子, 石崎公庸, 深城英弘, 飯田秀利, 神原秀記, 三村徹郎
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 東京農業大学
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] ニチニチソウ茎組織におけるTerpenoid indole alkaloidの分布解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山本浩太郎, 大西美輪, 姉川彩, 高橋勝利, 水野初, 七條千津子, 石崎公庸, 山崎真巳, 深城英弘, 升島努, 三村徹郎
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 東京農業大学
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] Mechanism of cell injury induced by a rapid temperature decrease in Saintpaulia sp. leaves. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohnishi M., Kadohama N., Suzuki Y., Kajiyama T., Shichijo C., Ishizaki K., Fukaki H., Iida H., Kambara H., and Mimura T.
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Plant Environmental Sensing
  • 発表場所: AIST, Odaiba
  • 年月日: 2015-03-13 – 2015-03-15
• [学会発表] Cell-specific localization of terpenoid indole alkaloids revealed by new metabolome analyses (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto K., Ohnishi M., Anegawa A., Takahashi K., Mizuno H., Shichijo C., Ishizaki K., Yamazaki M., Fukaki H., Masujima T., Mimura T.
  • 学会等名: The 2nd International Symposium on Plant Environmental Sensing
  • 発表場所: AIST, Odaiba
  • 年月日: 2015-03-13 – 2015-03-15
• [学会発表] Novel metabolome analyses of terpenoid indole alkaloids synthesis in Catharanthus roseus (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto K., Ohnishi M., Anegawa A., Takahashi K., Iwasaki T., Mizuno H., Yamazaki M., Masujima T., Mimura T.
  • 学会等名: THE 38th NAITO CONFERENCE ON Molecule-based biological systems
  • 発表場所: CHATERAISE Gateaux Kingdom SAPPORO, Hokkaido, Japan
  • 年月日: 2014-10-07 – 2014-10-10
• [学会発表] 急激な温度降下で生じるセントポーリア葉の傷害誘導メカニズム (2014)
  • 著者名/発表者名: 大西美輪, 角浜憲明, 高橋勝利, 七條千津子, 石崎公庸, 深城英弘, 鈴木祥弘, 三村徹郎
  • 学会等名: 日本植物学会
  • 発表場所: 明治大学
  • 年月日: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [学会発表] ニチニチソウ組織におけるTerpenoid indole alkaloid合成機構の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本浩太郎, 大西美輪, 姉川彩, 高橋勝利, 岩崎哲史, 水野初, 七條千津子, 石崎公庸, 山崎真巳, 深城英弘, 升島努, 三村徹郎
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] 急激な温度降下で生じるセントポーリア葉の傷害誘導メカニズム (2014)
  • 著者名/発表者名: 大西美輪, 角浜憲明, 高橋大輔, 七條千津子, 石崎公庸, 深城英弘, 上村松生, 鈴木祥弘, 三村徹郎
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] ニチニチソウ葉組織の単一細胞種を用いた二次代謝機構の解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山本浩太郎, 大西美輪, 姉川彩, 高橋勝利, 岩崎哲史, 水野初, 七條千津子, 石崎公庸, 山崎真巳, 深城英弘, 升島努, 三村徹郎
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] 急激な温度降下で生じるセントポーリア葉の傷害誘導メカニズム (2013)
  • 著者名/発表者名: 大西美輪, 角浜憲明, 七條千津子, 石崎公庸, 深城英弘, 鈴木祥弘, 三村徹郎
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 北海道大学
• [学会発表] 植物液胞のポストゲノム解析
  • 著者名/発表者名: 大西美輪
  • 学会等名: 日本植物学会
  • 発表場所: 兵庫県立大学
• [学会発表] ニチニチソウ細胞における二次代謝産物合成機構の解析
  • 著者名/発表者名: 山本浩太郎
  • 学会等名: 日本植物学会
  • 発表場所: 兵庫県立大学
• [学会発表] ニチニチソウはどうやって抗がん剤を作るのか？：二次代謝における細胞間／細胞内調節
  • 著者名/発表者名: 山本浩太郎
  • 学会等名: 第３回サイエンスフロンティア研究発表会
  • 発表場所: 神戸大学
• [学会発表] 二次代謝の理解から応用研究へ
  • 著者名/発表者名: 山本浩太郎
  • 学会等名: 若手フロンティア研究会２０１２
  • 発表場所: 神戸大学
• [学会発表] ニチニチソウ細胞における二次代謝機能の解析
  • 著者名/発表者名: 山本浩太郎
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 岡山大学