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2015 年度 実施状況報告書

植物香気物質フェニルプロペン生合成経路の解明と代謝工学

研究課題

研究課題/領域番号 15K18690
研究機関山口大学

研究代表者

肥塚 崇男  山口大学, 農学部, 助教 (30565106)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード香気成分 / 二次代謝物
研究実績の概要

植物香気成分として知られるフェニルプロペン類は、ベンゼン環(C6)に直鎖状プロペン(C3)が結合したC6-C3を基本骨格とする化合物群であり、①プロペン側鎖の立体構造、②ベンゼン環の置換基、の2点において構造多様性が見られる。申請者を含めた最近の研究によりフェニルプロペン化学構造の違いが抗菌作用や植食性動物に対する忌避作用など生物活性や香気特性に与える影響が明らかになっていく一方で、化学構造の多様性を規定する生合成酵素ならびにその反応機構についての報告は未だ数少ない。そこで本研究では、フェニル基(C6)部分をプレニル化およびメチレンジオキシ環化する従前未解明の酵素の単離、機能解析を行う。H27年度においては、プレニル基やメチレンジオキシ環を有するフェニルプロペン類を生成するシキミ(Illicium anisatum)やディル(Anethum graveolens)の代謝物変動解析を行った。さらに、フェニルプロペン量が多かった組織、生育段階からRNA を単離し、次世代シーケンス解析による候補遺伝子の探索を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究計画通り、フェニルプロペン量の代謝物変動解析、および候補遺伝子の絞り込みが順調に進んでいる。

今後の研究の推進方策

今後は候補遺伝子の発現解析から代謝物の蓄積パターンと相関がある遺伝子について、組換え酵素遺伝子を作成する。さらに、組換え酵素遺伝子を用いたプレニル化およびメチレンジオキシ環化反応の酵素活性測定を確立する。

次年度使用額が生じた理由

効率良く代謝物分析が進められたため、当初予定していた予算(消耗品費:分析試薬類)よりも使用額が少なくなったため。

次年度使用額の使用計画

平成28年度は遺伝子のクローニングおよび組換えタンパク質の発現系確立に重点をおくため、繰越した予算はそちらの実験に使用する予定をしている。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Biochemical characterization of allene oxide syntheses from the liverwort Marchantia polymorphs and green micro algae klebsormidium flaccid provides insight into the evolutionary divergence of the plant CYP74 family2015

    • 著者名/発表者名
      Koeduka T, Ishizaki K, Mwenda CM, Hori K, Sasaki-Sekimoto Y, Ohta H, Kohchi T, Matsui K
    • 雑誌名

      Planta

      巻: 242 ページ: 427-443

    • DOI

      10.1007/s00425-015-2355-8

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] The origin and evolution of plant CYP74 superfamily involved in oxylipin biosynthesis2015

    • 著者名/発表者名
      Koeduka T, Ishizaki K, Mwenda CM, Hori K, Nishihama R, Sasaki-Sekimoto Y, Ohta H, Kohchi T, Matsui K
    • 学会等名
      6th Asian Symposium on Plant Lipids
    • 発表場所
      シンガポール、シンガポール共和国
    • 年月日
      2015-12-02 – 2015-12-04
    • 国際学会
  • [学会発表] 脂肪酸ヒドロペルオキシドを基質とするCYP74ファミリーの分子進化2015

    • 著者名/発表者名
      肥塚崇男、石崎公庸、Cynthia Mugo Mwenda、堀孝一、佐々木(関本)結子、太田啓之、河内孝之、松井健二
    • 学会等名
      第33回 植物分子細胞生物学会
    • 発表場所
      東京都文京区 東京大学弥生キャンパス
    • 年月日
      2015-08-09 – 2015-08-12

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公開日: 2017-01-06  

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