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2017 年度 実績報告書

脂溶性物質の細胞外分泌に関わる「脂質のバルク輸送」の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K13087
研究機関京都大学

研究代表者

矢崎 一史  京都大学, 生存圏研究所, 教授 (00191099)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード二次代謝 / 脂質分泌 / 植物細胞
研究実績の概要

高等植物の生産する天然の機能異性低分子は、人間生活において、医薬品、色素、香料など多方面で利用されるが、その中でも、ステロール類やモノテルペノイドな脂溶性物質の多くはアポプラストに分泌されて細胞外で高濃度に蓄積する。しかし、脂溶性物質の輸送や蓄積の機構には不明な点が多く、少なくとも分子レベルでは、ほとんど理解されていないのが現状である。
本研究では、脂質は膜系に包まれた形で、バルクの状態で細胞外に分泌される、すなわち「脂質のバルク輸送」という輸送機構があるのではないかと想定し、その仮説の検証に挑戦した。研究材料として、脂溶性物質の細胞外集積のモデルとして好適な、ムラサキ細胞のシコニン生産系を用い、シコニンが包まれた脂質一重膜のオイル・ドロップレットがどのようにして細胞がに内容物を放出できるか、その機構を明らかにすることに挑む。材料として、培養細胞だけでなく、毛状根も使うことができるため、組織分化と分泌機能分化の観点からも解析を進めた。
本年度は、どのようなマトリックス脂質がシコニンと共にムラサキの細胞から分泌されているのかについて解析した。その結果、ムラサキの細胞は貯蔵脂質として細胞内にオイルボディーの形態で蓄積するトリグリセライドを細胞外に相当量分泌することを見出した。さらに、トリグリセライドの構造の差により細胞内に貯蔵されるものと、細胞外に分泌されるものがあることを見いだした。また人工のリポソーム形成実験により、シコニンとトリグリセライドの共存を実際に示すことができた。これらの成果を取りまとめ、現在論文を執筆中である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Monash University/School of Biological Sciences(Australia)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      Monash University/School of Biological Sciences
  • [雑誌論文] “Hidden” terpenoids in plants: Their biosynthesis, localisation and ecological roles2017

    • 著者名/発表者名
      Yazaki, K., Arimura, G., Ohnishi, T.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol.

      巻: 58 ページ: 1615-1621

    • DOI

      10.1093/pcp/pcx123

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification and characterization of daurichromenic acid synthase active in anti-HIV biosynthesis2017

    • 著者名/発表者名
      Iijima, M., Munakata, R., Takahashi, H., Kenmoku, H., Nakagawa, R., Kodama, T., Asakawa, Y., Abe, I., Yazaki, K., Kurosaki, F., Taura, F.
    • 雑誌名

      Plant Physiol.

      巻: 174 ページ: 2213-2230

    • DOI

      10.1104/pp.17.00586

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lithospermum erythrorhizon cell cultures: Present and future aspects2017

    • 著者名/発表者名
      Yazaki, K.
    • 雑誌名

      Plant Biotech.

      巻: 34 ページ: 131-142

    • DOI

      10.5511/plantbiotechnology.17.0823a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Insights into land plant evolution garnered from the Marchantia polymorpha genome2017

    • 著者名/発表者名
      Bowman JL, Kohchi T, Yamato KT, (omitted), Yazaki K, Yokoyama R, Yoshitake Y, Yotsui I, Zachgo S, Schmutz J.
    • 雑誌名

      Cell

      巻: 171 ページ: 287-304.e15

    • DOI

      10.1016/j.cell.2017.09.030

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] シコニン分泌系を用いた細胞外分泌脂質の解析2017

    • 著者名/発表者名
      巽 奏、井坂夏海、岡咲洋三、佐藤繭子、 豊岡公徳、梶川昌孝、福澤秀哉、斉藤和季、矢崎一史
    • 学会等名
      第35回 植物細胞分子生物学会
  • [学会発表] 薬用植物ムラサキのシコニン分泌系を用いた細胞外分泌脂質の解析2017

    • 著者名/発表者名
      巽 奏、井坂夏海、岡咲洋三、佐藤繭子、豊岡公徳、梶川昌孝、福澤秀哉、斉藤和季、矢崎一史
    • 学会等名
      第30回 植物脂質シンポジウム
  • [学会発表] ムラサキ培養細胞における脂質の細胞外分泌とシコニンとの関わり2017

    • 著者名/発表者名
      巽奏,岡咲洋三,梶川昌孝,市育代,市野琢爾,斉藤和季,福澤秀哉,矢崎一史
    • 学会等名
      第59回日本植物生理学会
  • [備考] 森林圏遺伝子統御分野 矢崎研究室

    • URL

      http://www.rish.kyoto-u.ac.jp/lpge/

URL: 

公開日: 2018-12-17  

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