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2007 年度 実績報告書

環境応答における植物二次代謝発現制御の分子機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 19039006
研究機関千葉大学

研究代表者

山崎 真巳  千葉大学, 大学院・薬学研究院, 准教授 (70222370)

キーワードキノリチジンアルカロイド / インドールアルカロイド / カンプトテシン / ポリアミ生産 / 代謝進化 / トポイソメラーゼI
研究概要

環境応答により発現変動する植物二次代謝について、生合成経路を構成する触媒酵素遺伝子、転写制御遺伝子の探索と機能解析を行った。ルピナスにおけるキノリチジンアルカロイド生合成について、アルカロイドを生産するビター品種と非生産のスイート品種を用いてビター品種特異的な遺伝子をプロファイリングし、アルカロイド生産に関与するリジン脱炭酸酵素遺伝子を単離した。組換え酵素の反応特性を解析し、リジンを優先的に脱炭酸し、ポリアミンのカダベリンを生産する酵素であることを明らかにした。このタンパク質に特有なアミノ酸変異は、キノリチジンアルカロイド生産植物に特異的であることが示された。また、抗ガン剤原料カンプトテシンを生産するアカネ科チャボイナモリ毛状根に特異的に発現するCYPならびにERF転写因子についてRNAi法による遺伝子抑制を行い、代謝物蓄積への影響を調べることにより、これらが関与する生合成ステップを推定した。さらにトポイソメラーゼを強力に阻害して細胞毒性を示すカンプトテシンを生産する植物の自己耐性機構について解明した。その結果、生産植物の進化において、カンプトテシンの標的タンパクの変異とともに代謝の進化が起こったことが推測された。このように代謝進化とタンパク質の分子進化の関係を明らかにした。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Mutations in topoisomerase I as self-resistance mechanism coevolved with production of anticancer alkaloid camptothecin.2008

    • 著者名/発表者名
      Supaart Sirikantaramas, Mami Yamazaki and Kazuki Saito
    • 雑誌名

      Proc. Nat. Acad. Sci (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Convergent evolution in the BAHD family of acyl transferases; identification and characterisation of anthocyanin acyl transferases from Arabidopsis tialiana.2007

    • 著者名/発表者名
      Jie Luo, et. al.
    • 雑誌名

      Plant J. 50(4)

      ページ: 678-695

    • 査読あり
  • [学会発表] Profiling and characterization of bitter-lupin specific genes.2007

    • 著者名/発表者名
      Mami Yamazaki, et. al.
    • 学会等名
      EMBO Conference series on Plant Molecular Bioloey "From basic genomics to systems biology"
    • 発表場所
      Ghent, Belgium
    • 年月日
      20070500
  • [図書] Medicinal Plant Biotechnology-From Basic research to Industrial Applications" Vol.2, Oliver Kayser and Wim Quax, eds: WILEY-VCH Verlag, Weinheim2007

    • 著者名/発表者名
      Takashi Asano et al.
    • 総ページ数
      265
    • 出版者
      Camptothecin Production in Cell Cultures of Ophiorrhiza Species.
  • [備考]

    • URL

      http://www.p.chiba-u.ac.jp/lab/idenshi/index.html

URL: 

公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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