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2001 年度 研究成果報告書概要

分子生物学的手法を駆使した新規トリテルペン骨格創出への基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 12480171
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 生物有機科学
研究機関東京大学

研究代表者

渋谷 雅明  東京大学, 大学院・薬学系研究科, 助教授 (50170923)

研究期間 (年度) 2000 – 2001
キーワードトリテルペン / 生合成 / β-アミリン / α-アミリン / ククルビタジエノール / イソマルチフロレノール / ルペオール
研究概要

オタネニンジンからβ-アミリン合成酵素のクローニングの際に用いたプライマーを用い、他の骨格を形成するトリテルペン合成酵素のクローニングを試みた。9種のトリテルペン生産植物より、PCRによるクローニングを行った。一つの植物あたり36個のクローンを拾い塩基配列を決定し、トリテルペン合成酵素と推測されるものを選択した。トリテルペン合成酵素と推測されるもの部分長クローンをPCRによりN末、及び、C末側に伸ばし、全塩基配列を決定した。得られた配列を利用して全長クローンをとり、得られた全長クローンを酵母の発現ベクターに組み込み、酵母で発現させ、得られたクローンの機能を調べた。これまでのところ、新たに、エンドウ種子より複合アミリン合成酵素、カンゾウ培養細胞よりルペオール合成酵素とβ-アミリン合成酵素、カボチャ芽生えよりククルビタ合成酵素、ヘチマ培養細胞よりイソマルチフロレノール合成酵素、シラカンバ培養細胞からルペオール合成酵素とβ-アミリン合成酵素、オリーブ葉より複合アミリン合成酵素、西洋タンポポと薬用ニンジンより機能未同定の酵素が得られている。次に、反応機構の解析を基盤とした新機能酵素の構築を目的として、初期にクローニングされた薬用ニンジン由来β-アミリン合成酵素とオリーブ由来ルペオール合成酵素のキメラ酵素を作成し、生成物制御に関与する部位解析を行ったところ、中央部からN末よりの部分が極めて重要であることが判明した。さらに、オリーブ由来ルペオール合成酵素の256番目のロイシンを位置特異的変異導入によりトリプトファンに改変したところ、この改変酵素は生成物としてβ-アミリンを与えた。この結果から、一アミノ酸変換によりトリテルペン合成酵素の生成物特異性を改変することが可能であることが判明し、今後のトリテルペン合成酵素の生合成工学へ向けて大きく前進した。

  • 研究成果

    (10件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (10件)

  • [文献書誌] Hiroaki Hayashi, et al.: "Cloning and Characterization of a cDNA Encoding β-Amyrin Synthase Involved in Glycyrrhizin and Soyasaponin"Biol. Pharm. Bull.. 24. 912-916 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yasuyo Yamazaki, et al.: "Diverse chalcone synthase superfamily Enzymes from the Most Primitive Vascular Plant, Psilotum nudum"Planta. 214. 75-84 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Hiroaki Hayashi, et al.: "Molecular Cloning and Characterization of Isomultiflorenol Synthase, a New Triterpene Synthase"Eur. J. Biochem.. 268. 6311-6317 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 渋谷 雅明: "高等植物におけるステロール及びトリテルペンの生合成研究"Natural Medicines. 55. 1-6 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 合田幸広, 他: "遺伝子組換えパパイヤからの組み換え遺伝子の検知"食品衛生学雑誌. 42. 231-236 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Hiroaki Hayashi, Pengyu Huang, Ara Kirakosyan, Kenichiro Inoue, Noboru Hiraoka, Yasumasa Ikeshiro, Tetsuo Kushiro, Masaaki Shibuya and Yutaka Ebizuka: "Cloning and Characterization of a cDNA Encoding β-Amyrin Synthase Involved in Glycyrrhizin and Soyasaponin Biosynthesis in Licorice"Biol. Pharm. Bull.. 24. 912-916 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yasuyo Yamazaki, Dae-Yeon Suh, Worapan Sitthihaworn, Kazuhiko Ishiguro, Yukie Kobayashi, Masaaki Shibuya, Yutaka Ebizuka and Ushio Sankawa: "Diverse Chalcone Synthase Superfamily Enzymes from the Most Primitive Vascular Plant"Psilotum nudum, Planta. 214. 75-84 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hiroaki Hayashi, Pengyu Huang, Kenichiro Inoue, Noboru Hiraoka, Yasumasa Ikeshiro, Kazufumi Yazaki, Shigeo Tanaka, Tetsuo Kushiro, Masaaki Shibuya, Yutaka Ebizuka: "Molecular Cloning and Characterization of Isomultiflorenol Synthase, a New Triterpene synthase from Luffa cylindrica Involved in Bryonolic Acid Biosynthesis"Eur. J. Biochem.. 268. 6311-6317 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Masaaki Shibuya: "Biosynthesis of Sterols and Triterpenes in Higher Plants"Natural Medicines. 55. 1-6 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yukihiro Goda, Takuya Asano, Masaaki Shibuya, Akihiro Hino, Masatake Toyoda: "Detection of Recombinant DNA from Genetically Modified Papaya"J of Food Hygienics Society of Japan. 42. 231-236 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2003-09-17  

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