フェアリー化合物による新プリン代謝経路の解明と受容体の探索

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H06192
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 崔 宰熏 静岡大学, 農学部, 助教 (40731633)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: フェアリーリング / フェアリー化合物 / 生合成 / 代謝

研究実績の概要

コムラサキシメジのAHX産生量は培地にL-Argを添加することで大幅に増加することから、その窒素源はNO synthase (NOS) によってL-Argから生成するNOであると仮説を立てた。AICAとNO発生剤を反応させた結果、AHXの生成が確認でき、NOがAHXの生合成に関与していることが示唆された。そこで、コムラサキシメジのゲノム解析を行った結果、NOS様遺伝子を8個見出すことができた。また、コムラサキシメジにおけるAOHの内生を確認し、コムラサキシメジの全ゲノムシーケンス解析により、類似遺伝子の探索を行い、現在AOH生合成酵素の同定を試みてたら、XDOが関与していることが示唆された。
FCsが新しい植物ホルモンである可能性を示唆している。このような興味深い生理活性分子でありながら、AHXが植物内で働く仕組みは明らかにされていない。そこで本研究では、AHXの受容体同定とAHXの作用機序解明を目指し、様々なAHX誘導体を合成し、構造活性相関を明らかにした。ICA及びAICAのホスホリボシル化・脱ホスホリボシル化にadenine phosphoribosyltransferase (APRT) が関与していると推定し、イネでは4種のAPRTが存在することを確認し、大腸菌を宿主とした異種発現およびNiアフィニティークロマトグラフィーを用いた精製し、機能解析した。イネの培養細胞からAHXとAOHの配糖体を生成する酵素OsUGT1 (salicylic acid glucosyltransferase)が同定した。
AHXあるいはAOHを処理したイネの抽出物からAOHのO-グルコシド1種、AHXのO-グルコシド1種を単離成功した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Genome sequence analysis of the fairy ring-forming fungus Lepista sordida and gene candidates for interaction with plants (2019)
  • 著者名/発表者名: Takano, T., Yamamoto, N., Suzuki, T., Dohra, H., Choi, J.-H., Terashima, Y., Yokoyama, K., Kawagishi, H., and Yano, K.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41598-019-42231-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Synthesis of double-13C-labeled imidazole derivatives (2018)
  • 著者名/発表者名: Ouchi Hitoshi、Asakawa Tomohiro、Ikeuchi Kazutada、Inai Makoto、Choi Jae-Hoon、Kawagishi Hirokazu、Kan Toshiyuki
  • 雑誌名: Tetrahedron Letters 巻: 59 ページ: 3516～3518
  • DOI: 10.1016/j.tetlet.2018.07.048
  • 査読あり
• [雑誌論文] Discovery of Plant Growth Stimulants by C?H Arylation of 2-Azahypoxanthine (2018)
  • 著者名/発表者名: Kitano Hiroyuki、Choi Jae-Hoon、Ueda Ayaka、Ito Hideto、Hagihara Shinya、Kan Toshiyuki、Kawagishi Hirokazu、Itami Kenichiro
  • 雑誌名: Organic Letters 巻: 20 ページ: 5684～5687
  • DOI: 10.1021/acs.orglett.8b02407
  • 査読あり
• [学会発表] 2-azahypoxanthine誘導体の植物成長調節活性に関する化学的研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 崔 宰熏、北野 浩之、上田 彩果、伊藤 英人、萩原 伸也、徳山 真治、平井 浩文、菅 敏幸、伊丹 健一郎、河岸 洋和
  • 学会等名: 日本農芸化学会
• [学会発表] フェアリー化合物2-azahypoxanthineの代謝酵素における生化学的研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 稲木 僚、崔 宰熏、徳山 真治、道羅 英夫、平井 浩文、河岸 洋和
  • 学会等名: 日本農芸化学会
• [学会発表] コムラサキシメジ (Lepista sordida) における2-azahypoxanthineの生合成研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 彰将、古田島 美颯、崔 宰熏、道羅 英夫、平井 浩文、浅川 倫宏、大内 仁志、稲井 誠、菅 敏幸、河岸 洋和
  • 学会等名: 日本農芸化学会
• [学会発表] コムラサキシメジにおけるフェアリー化合物ICA及びAOHの生合成研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 古田島 美颯、伊藤 彰将、崔 宰熏、道羅 英夫、鈴木 智大、徳山 真治、平井 浩文、浅川 倫宏、大内 仁志、稲井 誠、菅 敏幸、河岸 洋和
  • 学会等名: 日本農芸化学会
• [学会発表] イネ由来adenine phosphoribosyltransferaseの機能に関する生化学的研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 竹村 太秀、崔 宰熏、大西 利幸、徳山 真治、平井 浩文、大内 仁志、稲井 誠、浅川 倫宏、菅 敏幸、河岸 洋和
  • 学会等名: 日本農芸化学会
• [学会発表] イネにおけるフェアリー化合物の配糖化に関与する糖転移酵素に関する化学的研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 渥美 有矢、近藤 遼一、崔 宰熏、徳山 真治、平井 浩文、大内 仁志、稲井 誠、浅川 倫宏、菅 敏幸、河岸 洋和
  • 学会等名: 日本農芸化学会
• [学会発表] イネにおけるフェアリー化合物の代謝に関する化学的研究 (2019)
  • 著者名/発表者名: 與五澤 薫、崔 宰熏、平井 浩文、大内 仁志、稲井 誠、浅川 倫宏、菅 敏幸、河岸 洋和
  • 学会等名: 日本農芸化学会
• [学会発表] きのこと植物のクロストークに関する化学的研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 崔 宰熏
  • 学会等名: 日本きのこ学会
  • 招待講演
• [備考] 生物化学研究室のHP
  • URL: http://www.agr.shizuoka.ac.jp/c/biochem/index.html