| 研究課題/領域番号 |
16310137
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
山崎 真巳 千葉大学, 大学院・薬学研究院, 助教授 (70222370)
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| 研究分担者 |
斉藤 和季 千葉大学, 大学院・薬学研究院, 教授 (00146705)
野路 征昭 千葉大学, 大学院・薬学研究院, 助手 (80271534)
高山 廣光 千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (90171561)
北島 満里子 千葉大学, 大学院・薬学研究院, 助教授 (60195261)
有田 正規 東京大学, 新領域創成科学研究科, 助教授 (10356389)
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| キーワード | メタボロミクス / モデル植物 / 実用植物 / アントシアニン / アルカロイド / フラボノイド / 二次代謝 / 生産制御 |
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| 研究概要 |
二次代謝の異なる成分変種および培養細胞から、二次代謝に伴って発現する遺伝子をプロファイリングし、それぞれの機能を解析することにより二次代謝の分子制御機構を解明することを目的として本研究を行った。
シロイヌナズナにおいてPAP1遺伝子の過剰発現により発現が有意に上昇する糖転移酵素、アシル基転移酵素、グルタチオンS-転移酵素、および糖トランスポーター様をコードする遺伝子について、それぞれの遺伝子のノックアウトラインの代謝物の詳細なプロファイリングを行い、フラボノイドの配糖化およびアシル化パターンの変化からそれぞれの遺伝子がコードする酵素の機能を明らかにした。このうちアシル基転移酵素について組換えタンパク質を用いたin vitroアッセイにより基質・反応部位特異性など詳細が明らかになった。さらに、遺伝子発現プロファイルを基にしたネットワーク解析を行い、既知の代謝酵素遺伝子と発現プロファイルの近い遺伝子のみが当該代謝制御に関与することを明らかにした。また、シソにおけるアントシアニン変異体(アカジソ)特異的遺伝子として単離されたbHLH転写調節因子について、全長cDNAの単離と塩基配列決定を行い、この転写因子が機能未知のbHLHファミリーに属することを明らかにした。
また、抗がん剤原料カンプトテシンを高生産するチャボイナモリ毛状根からアルカロイド生産毛状根特異的遺伝子としてプロファイルされたトリプトファン脱炭酸酵素(TDC)、ストリクトシジン合成酵素(STR)、ゲラニオール10-水酸化酵素(G10H)、セコロガニン合成酵素(SLS)、P450、トランスポーターおよび転写調節因子のホモログ遺伝子断片についてRNAiコンストラクトを作製し、これらを導入した毛状根における当該遺伝子発現とカンプトテシン生産量の変動を調べた。
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