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2006 年度 実績報告書

エリート植物細胞工場を基盤とした有用原料物質の生産

研究課題

研究課題/領域番号 18580255
研究種目

基盤研究(C)

研究機関長崎大学

研究代表者

北村 美江  長崎大学, 環境科学部, 教授 (40108337)

研究分担者 下町 多佳志  長崎大学, 環境科学部, 助教授 (60249886)
富永 義則  長崎大学, 環境科学部, 教授 (70100881)
キーワードエリート植物細胞 / 有用物質生産 / 代謝工学 / 組織培養 / 遺伝子導入
研究概要

有用原料物質の生産について研究し、以下の結果を得た。
遺伝子を導入したビート毛状根のクローンの中でHCHL遺伝子がポジティブのクローン用いて、バイオマスの生産および遺伝子発現の程度から、工業・医療用として有用なp-ヒドロキシ安息香酸(pHBA)の高生産が期待できる3クローンを選抜した。これらを用いて、pHBAとその誘導体生成のプロフィールを、今回購入したフォトダイオードアレイ検出器を用いて解析した。その結果、3クローンはいずれも遊離のpHBAを生産していることが判明した。また、pHBAの誘導体として、フェノール性水酸基が配糖化されたpHBAGとカルボン酸が配糖化されたpHBAGEを同定した。選抜したクローンの1つは他クローンと比較して、pHBA誘導体の生産量が10倍以上とエリートクローンであることが明らかになった。
もう一つの有用原料物質であるクマリン類の生産についてハマボウフウの培養組織を用いて検討した。医療用に用いられるフラノクマリンがストレス下の培養細胞で誘導されることを報告してきたが、今回、生合成の途中の経路からは非ストレス下でも常時発現していることを、投与実験、酵素活性の測定、遺伝子の発現を調べることで明かにした。このことは中間体を投与することで常時目的の化合物が得られることを示している。また、生産組織としてハマボウフウの根による生産を試みた。ハマボウフウの場合、アグロバクテリウムに感染しても毛状根の様態を示さなかったが、これはバクテリア由来の遺伝子が導入されても、これらの遺伝子が発現しないためであることがわかった。毛状根の性状を示さないため、植物ホルモンを添加して培養したところ、生長やストレスに対する感受性が変化していることが判明した。特に、ストレスに敏感に反応するエリートクローンを選抜した結果、ストレス下でのフラノクマリンの生産性の顕著な増大が見られた。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 1件)

  • [雑誌論文] Different responses of shoot and root cultures of Glehnia littoralis to yeast extract2007

    • 著者名/発表者名
      A Ishikawa, Y Kitamura, Y Ozeki, M Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of Natural Medicine 61

      ページ: 30-37

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exogenous plant H6H but not bacterial HCHL gene is expressed in Duboisia leichhardtii hairy roots and affects tropane alkaloid production2006

    • 著者名/発表者名
      I.Rahman, Y Kitamura, J Yamaguchi, M Mukai, K Akiyama, H Yamamoto
    • 雑誌名

      Enzyme and Microbial Technology 39

      ページ: 1183-1189

  • [雑誌論文] Nondestructive detection of plant water stress by microwave sensing2006

    • 著者名/発表者名
      T Shimomachi, T Takemasa, K Kurata, T Takakura
    • 雑誌名

      Acta Horticulturac 710

      ページ: 465-470

  • [雑誌論文] Synthesis and fluorescence of 6-(4-dimethylaminophenyl)-and 6-[2-(4-N,N-disubstituted aminophenyl)vinyl]-4-methylthio-2-oxo-2H-pyran-3-carbonitriles in solution and in the solid states.2006

    • 著者名/発表者名
      N Mizuyama, Y Murakami, J Nagaoka, S Kohra, K Ueda, K Hiraoka, Y Shigemitsu, Y Tominaga
    • 雑誌名

      Heterocycles 68

      ページ: 1105-1108

  • [雑誌論文] Reaction of functionalized maleimides with versatile nucleophiles. Synthesis,electronic spectra and molecular orbital study.2006

    • 著者名/発表者名
      Y Shigemitsu, K Komiya, N Mizuyama, Y Tominaga
    • 雑誌名

      Dyes and Pigments 72

      ページ: 271-284

  • [雑誌論文] Synthesis and steady-state spectroscopic study of 5-aryl-2, 2'-bipyridyls. New fluorescent compounds in solid state.2006

    • 著者名/発表者名
      N Mizuyama, Y Tominaga, S Kohara, K Ueda, S Hirayama, Y Shigemitsu
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan 79

      ページ: 602-611

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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