研究課題
基盤研究(A)
イソキノリンアルカロイド(IQA)生合成遺伝子ネットワークの全容解明のために以下の解析を行った。1.IQA生合成酵素遺伝子の単離を試み、Norcoclaurine合成酵素、Corytuberine合成酵素(CYP80G2)、Stylopine合成酵素(CYP719A2/A3)等の同定と解析を行った。また、3'hydroxy-N-methylcoclaurine4'-O-メチル化酵素(4'OMT)がnorcoclaurine6-O-メチル化酵素(6OMT)活性をもつことを明らかにした。2.得られた生合成酵素遺伝子を用いて代謝工学を行い、6OMTの過剰発現によるIQA生産性の大幅増加、RNAi法によるBerberine bridge enzyme等の発現抑制による基質の蓄積、既存のハナビシソウアルカロイド代謝系にはないScoulerine O-methyltransferase遺伝子の導入による代謝改変を培養細胞レベルで実証した。3.4'OMT遺伝子の過剰発現によりIQA生産性がオウレン植物体レベルでも増大することを実証した。4.大腸菌内においてIQA生合成系を再構築し、ドーパミンからレチクリンを試験管内で生産できることを明らかにした。5.一過的RNAi法を用いた転写因子単離法を開発し、オウレンIQA生合成系に特異的な転写因子としてCjWRKY1ならびにCjbHLH1を単離した。6.複数の生合成酵素遺伝子のプロモータ領域の解析を進め、CYP80B2遺伝子の翻訳開始点から上流-645〜-540bpの領域に強い発現活性化領域が存在すること、また、この領域に相互作用する因子がオウレン核抽出液中に存在することを明らかにした。7.以上の成果をもとにイソキノリンアルカロイド生産の生物工学のための総合戦略を取りまとめた。
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Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105
ページ: 7393-7398
J. Biol. Chem. 283
ページ: 8810-8821
Proc. Natl. Acad. Sci., USA 105
J. Biol. Chem 283
In Advances in Plant Biochemistry and Molecular Biology,Vol. 1. (H.J. Bohnert, H. Nguyen, and N.G. Lewis eds), Elsevier Ltd._Amsterdam 1
ページ: 311-345
Curr Pharm Biotechnol. 8
ページ: 211-218
植物の生長調節 42
ページ: 130-138
J. Biol. Chem 282
ページ: 6274-6282
Plant Cell Physiol. 48
ページ: 252-262
FEBS J. 274
ページ: 1019-1035
ページ: 8-18
Transgenic Research 16
ページ: 363-375
Curr. Pharm. Biotechnol 8
In : Applications of Plant Metabolic Engineering(Editors : Prof. Robert Verpoorte, Prof. A. W. Alfermann and Dr. T. S. Johnson), Springer
ページ: 145-173
Plant Cell Physiol 48
FEBS J 274
Transgenic Res 16
Biotechnol. Prog. 22
ページ: 1003-1011
Biotechnol. Prog 22
Plant Cell Physiol. 46
ページ: 1885-1893
Plant Physiology 138
ページ: 1939-1946
Plant Biotechnology 22
ページ: 113-18
Plants 222
ページ: 643-651
ページ: 431-442
Biosci. Biotech. Biochem. 69
ページ: 63-70
化学と生物 43
ページ: 257-262
ページ: 177-183
Plant Cell Physiol 46
Plant Physiol 138
Plant Biotech 22
ページ: 113-118
Planta 222
Biosci. Biotech. Biochem 69
Biosci. Biotech. Biochem. 68
ページ: 939-941
Biosci. Biotech. Biochem 68
http://www.lif.kyoto-u.ac.jp/labs/callus/
http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/news_data/h/h1/2008/news6/080520_1.htm
