薬用植物における含硫黄薬理成分の生合成機構の解明

• 研究課題/領域番号: 26460118
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 天然資源系薬学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 吉本 尚子 千葉大学, 大学院薬学研究院, 講師 (10415333)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 植物 / 生合成 / 含硫黄成分 / トランスクリプトーム / 天然薬用資源 / システインスルホキシド / 遺伝子 / 薬学 / 硫黄代謝物 / 含硫黄薬理成分 / ディープトランスクリプトーム / ネギ属 / ツルバギア属 / ニンニクカズラ属

研究成果の概要

システインスルホキシド誘導体はネギ属やツルバギア属、ニンニクカズラ属等の植物が生産する発癌抑制や循環器疾患抑制に役立つ含硫黄成分である。将来的な有用物質の生物生産系の開発の観点から、これら植物におけるシステインスルホキシド誘導体の生産システムの分子レベルでの解明が期待されている。本研究ではこれら植物のトランスクリプトームと含硫黄成分プロファイルの解析に基づき、システインスルホキシド誘導体の生合成に関わる酵素遺伝子群を探索した。

研究成果

• [雑誌論文] Measurement of uptake and root-to-shoot distribution of sulfate in Arabidopsis seedlings (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoko Yoshimoto, Tatsuhiko Kataoka, Akiko Maruyama-Nakashita, Hideki Takahashi
  • 雑誌名: Bio-protocol 巻: 6
  • NAID: 120007008029
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Identification of a flavin-containing S-oxygenating monooxygenase involved in alliin biosynthesis in garlic (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoko Yoshimoto, Misato Onuma, Shinya Mizuno, Yuka Sugino, Ryo Nakabayashi, Shinsuke Imai, Tadamitsu Tsuneyoshi, Shin-ichiro Sumi, Kazuki Saito
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 83 号: 6 ページ: 941-951
  • DOI: 10.1111/tpj.12954
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Garlic γ-glutamyl transpeptidases that catalyze deglutamylation of biosynthetic intermediate of alliin. (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoko Yoshimoto, Ayami Yabe, Yuka Sugino, Soichiro Murakami, Niti Sai-ngam, Shin-ichiro Sumi, Tadamitsu Tsuneyoshi and Kazuki Saito
  • 雑誌名: Front. Plant Sci. 巻: 5 ページ: 758-758
  • DOI: 10.3389/fpls.2014.00758
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] ディープトランスクリプトーム解析によるニンニクの機能性含硫黄成分生合成に関わる酵素遺伝子群の探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉本尚子，森直子，佐野彩夏，石井梨紗子，浅野雅代，鈴木秀幸，小寺幸広，恒吉唯充，斉藤和季
  • 学会等名: 日本薬学会第137年会
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 2017-03-24
• [学会発表] トランスクリプトームマイニングによるニンニクの硫黄二次代謝に関与する遺伝子群の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 吉本尚子，森直子，佐野彩夏，石井梨紗子，浅野雅代，鈴木秀幸，小寺幸広，恒吉唯充，斉藤和季
  • 学会等名: 第58回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] ゲノムマイニングに基づくニンニクの含硫黄機能性成分の生合成に関与する酵素遺伝子群の同定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉本尚子，森直子，佐野彩夏，石井梨紗子，浅野雅代，小沼美沙都，矢部綾美，杉野由佳，鈴木秀幸，小寺幸広，恒吉唯充，斉藤和季
  • 学会等名: 第21回天然薬物の開発と応用シンポジウム
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2016-10-27
• [学会発表] 機能性含硫黄成分の生合成に関する分子生物学的研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉本尚子
  • 学会等名: 日本生薬学会第63回年会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2016-09-24
  • 招待講演
• [学会発表] Transcriptome analysis of garlic toward the identification of genes involved in the biosynthesis of sulfur-containing compounds (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoko Yoshimoto, Naoko Mori, Ayaka Sano, Risako Ishii, Masayo Asano, Misato Onuma, Ayami Yabe, Yuka Sugino, Hideyuki Suzuki, Yukihiro Kodera, Tadamitsu Tsuneyoshi, Kazuki Saito
  • 学会等名: 5th Sulphyton Workshop
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2016-09-14
  • 国際学会
• [学会発表] Identification of two genes encoding S-oxygenases involved in the biosynthesis of S-alk(en)ylcysteine sulfoxides in garlic (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoko Mori, Naoko Yoshimoto, Misato Onuma, Shinya Mizuno, Hideyuki Suzuki, Yukihiro Kodera, Ryo Nakabayashi, Tadamitsu Tsuneyoshi, Kazuki Saito
  • 学会等名: 5th Sulphyton Workshop
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2016-09-14
  • 国際学会
• [学会発表] ニンニクの含硫黄化合物生合成に関わる二つのS-酸化酵素遺伝子の機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森直子，吉本尚子，小沼美沙都，鈴木秀幸，小寺幸広，恒吉唯充，斉藤和季
  • 学会等名: 第34回日本植物細胞分子生物学会大会
  • 発表場所: 上田
  • 年月日: 2016-09-01
• [学会発表] ニンニクの含硫黄薬理成分生合成に関わるS-酸化酵素遺伝子のホモログ遺伝子AsFMO2の単離 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森直子、吉本尚子、小沼美沙都、鈴木秀幸、小寺幸広、恒吉唯充、斉藤和季
  • 学会等名: 日本薬学会第136年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2016-03-26
• [学会発表] ニンニクの含硫黄薬理成分アリインの生合成機構の解析と酵素遺伝子の同定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉本尚子
  • 学会等名: 第４回植物二次代謝フロンティア研究会例会
  • 発表場所: 花巻
  • 年月日: 2016-03-21
  • 招待講演
• [学会発表] ニンニクにおけるシステインスルホキシド誘導体の生合成に関与するS-酸化酵素遺伝子の新規ホモログAsFMO2の同定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森直子、吉本尚子、小沼美沙都、鈴木秀幸、小寺幸広、恒吉唯充、斉藤和季
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 盛岡
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] ゲノムマイニングによるニンニクの含硫黄二次代謝産物生合成遺伝子の同定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉本尚子
  • 学会等名: 千葉大学戦略的重点研究強化プログラム「ファイトケミカル植物分子科学」プロジェクト第１回公開シンポジウム
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2016-03-16
  • 招待講演
• [学会発表] 植物での硫黄の輸送、代謝と含硫黄成分の生合成に関する分子生物学的研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉本尚子
  • 学会等名: 第６回食品薬学シンポジウム
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2015-10-30
  • 招待講演
• [学会発表] ニンニクにおける含硫二次代謝物生合成酵素遺伝子群の器官特異的発現と機能分担 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉本尚子、杉野由佳、小寺幸広、恒吉唯充、斉藤和季
  • 学会等名: 日本生薬学会第62回年会
  • 発表場所: 岐阜
  • 年月日: 2015-09-11
• [学会発表] Biosynthesis of sulfur-containing secondary metabolites in garlic (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoko Yoshimoto, Kazuki Saito
  • 学会等名: 10th Jubilee Plant Sulfur Workshop
  • 発表場所: Goslar, Germany
  • 年月日: 2015-09-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ニンニクのアリイン生合成に関与する新規S-酸化酵素遺伝子の単離 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森直子、吉本尚子、小沼美沙都、鈴木秀幸、小寺幸広、恒吉唯充、斉藤和季
  • 学会等名: 第33回日本植物細胞分子生物学会大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-08-10
• [学会発表] ニンニクにおける含硫二次代謝物生合成酵素群の器官特異的発現の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉本尚子、杉野由佳、小寺幸広、恒吉唯充、斉藤和季
  • 学会等名: 日本薬学会第135年会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2015-03-25 – 2015-03-28
• [学会発表] ニンニクにおける含硫二次代謝物生合成酵素群の発現部位の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉本尚子、杉野由佳、小寺幸広、恒吉唯充、斉藤和季
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] ニンニクの含硫二次代謝物アリインの生合成に関わるS酸化酵素遺伝子AsFMO1の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小沼美沙都、吉本尚子、水野新也、中林亮、今井真介、角愼一郎、恒吉唯充、斉藤和
  • 学会等名: 日本生薬学会第61回年会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-09-13 – 2014-09-14
• [学会発表] Functional characterization of de-glutamylating and S-oxygenating enzymes for the alliin biosynthesis in garlic (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoko Yoshimoto, Ayami Yabe, Misato Onuma, Yuka Sugino, Ryo Nakabayashi, Masae Ueyama, Yasuhiro Kamata, Shinsuke Imai, Shin-ichiro Sumi, Tadamitsu Tsuneyoshi, Kazuki Saito
  • 学会等名: 9th International Workshop on Sulfur Metabolism in Plants
  • 発表場所: Freiburg, Germany
  • 年月日: 2014-04-14 – 2014-04-17
• [図書] Biosynthesis of S-alk(en)yl-L-cysteine sulfoxides in Allium - Retro perspective. in "Sulfur Metabolism in Higher Plants - Fundamental, Environmental and Agricultural Aspects" (2017)
  • 著者名/発表者名: Naoko Yoshimoto, Kazuki Saito
  • 出版者: Springer
• [図書] Sulfur Metabolism in Plants: Molecular Physiology and Ecophysiology (2015)
  • 著者名/発表者名: Naoko Yoshimoto, Kazuki Saito
  • 出版者: Springer
• [備考] 千葉大学 特色ある研究活動の成果「ニンニクの薬用成分の生産の鍵となる遺伝子の発見」
  • URL: http://www.chiba-u.ac.jp/research/coe_gp/result/result34.html