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2008 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 / ポリアミン / 分子進化 / トポイソメラーゼI / 二次代謝 / アントシアニン
研究概要

1. アントシアニン分子の修飾ならびに輸送に関与するタンパク質の同定
MYB様転写因子PAP1の過剰発現により発現上昇するアシル転移酵素、カルコン異性化酵素ならびにグルタチオンS-転移酵素(GST)について組換えタンパク質を用いた機能解析とT-DNA挿入ノックアウトラインのフラボノイド分析を行い、蓄積される代謝物変動から機能を解析した。
2. カンプトテシン生産と自己耐性獲得機構について
強力なDNAトポイソメラーゼI阻害剤カンプトテシンを生産する植物の自己耐性機構を調べた。その結果、カンプトテシンを生産する植物では、トポイソメラーゼIに特異的なアミノ酸変異が起こることで、耐性能を獲得していることが明らかになった。また、カンプトテシンを生産しない近縁植物リュウキュウイナモリのDNAトポイソメラーゼIについても調べた結果、生産植物の変異による自己耐性能の獲得はカンプトテシンの生産能の獲得と共進化していることが明らかになった。
3. キノリチジンアルカロイド生合成の細胞内局在と生物学的意義について
Lupinus angusutifoliusにおいてアルカロイド生産するビター品種特異的遺伝子のうち、オルニチン脱炭酸酵素ホモログ(LaDC)、アミン酸化酵素ホモログ(LaAO)、アシル転移酵素ホモログ(LaAT)に関する機能解析と細胞内局在解析を行った。LaDCはリジン脱炭酸活性を有することが明らかになった。さらにキノリチジンアルカロイドを生産する他のマメ科植物も同型の酵素を有することが明らかとなり、本酵素の存在がキノリチジンアルカロイド生産能の分化と関係があることが示唆された。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (14件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Characterization of PAPJ-upregulated glutathione S-transferase genes in Arabidopsisthaliana2008

    • 著者名/発表者名
      Wangwattana B., et.al.
    • 雑誌名

      Plant Biotech 25

      ページ: 191-196

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mutations in topoisomerase I as a self-resistance mechanism coevolved with the production of the anticancer alkaloid camptothecin in plants2008

    • 著者名/発表者名
      Sirikantaramas S., et.al.
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA 105

      ページ: 6782-6786

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential gene expression profiles of red and green forms of Perilla frutescens leading to comprehensive identification of anthocyanin biosynthetic genes2008

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki M, et.al.
    • 雑誌名

      FEBS J 275

      ページ: 3494-3502

    • 査読あり
  • [学会発表] 植物におけるトポイソメラーゼI阻害剤カンプトテシンの生産と自己耐性の適応進化2009

    • 著者名/発表者名
      山崎真巳他
    • 学会等名
      日本薬学会第129年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20090326-28
  • [学会発表] 二つのフラボノイド関連MYB遺伝子の同時過剰発現における効果2009

    • 著者名/発表者名
      中林亮他
    • 学会等名
      日本薬学会第129年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20090326-28
  • [学会発表] Cloning and characterization of differentially expressed genes involved in quinolizidine alkaloid biosynthetic pathway between bitter and sweet forms of Lupinus an2usutifolius2009

    • 著者名/発表者名
      Bunsupa, S., et.al.
    • 学会等名
      日本薬学会第129年会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      20090326-28
  • [学会発表] 遺伝子共発現解析によるシロイヌナズナ・アントシアニン糖転移酵素遺伝子の機能同定2009

    • 著者名/発表者名
      榊原圭子他
    • 学会等名
      第50回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20090321-24
  • [学会発表] Biosynthetic system of camptothecin an anticancer plant product2008

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki M., et.al.
    • 学会等名
      The 13^<th> International Biotechnology Symposium and Exhibition
    • 発表場所
      大連(中国)
    • 年月日
      20081012-17
  • [学会発表] 漢方処方のメタボロミクス-紫胡剤類を中心として-2008

    • 著者名/発表者名
      千田かおり他
    • 学会等名
      日本生薬学会第55回年会
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      20080919-20
  • [学会発表] 二つのMYB遺伝子の同時過剰発現体におけるトランスクリプトームとフラボノイドプロプアイル2008

    • 著者名/発表者名
      中林亮他
    • 学会等名
      第26回日本植物細胞分子生物学会大阪大会・シンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20080901-02
  • [学会発表] チャボイナモリにおける毛状根特異的発現転写因子ERFによる遺伝子発現変動の網羅解析2008

    • 著者名/発表者名
      浅野孝他
    • 学会等名
      第26回日本植物細胞分子生物学会大阪大会・シンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20080901-02
  • [学会発表] Flavonoid profiling and transcriptome in Arabidopsis overexpressing two MYB genes2008

    • 著者名/発表者名
      Nakabayashi R., et.al.
    • 学会等名
      5^<th> International Conference on Plant Metabolomics
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20080715-18
  • [学会発表] Characterization of transcription factor expressed in camptothecin producing hairy roots.2008

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki M., et.al.
    • 学会等名
      5^<th> International Conference on Plant Metabolomics
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20080715-18
  • [学会発表] Non-target analysis of KAMPO prescriptions2008

    • 著者名/発表者名
      Chida K., et.al.
    • 学会等名
      5^<th> International Conference on Plant Metabolomics
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      20080715-18
  • [学会発表] Coevolution and parallel evolution of camptothecin production and self-resistance in plants2008

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki M., et.al.
    • 学会等名
      7^<th> US-Japan Seminar on the Biosynthesis of Natural Products
    • 発表場所
      La Jolla, Califbmia (米国)
    • 年月日
      20080622-27
  • [学会発表] Arabidopsis metabolome-isolation and structural elucidation of flavonoids in Arabidopsis mutants for biosynthetic study2008

    • 著者名/発表者名
      Nakabayashi R, et.al.
    • 学会等名
      7^<th> US-Japan Seminar on the Biosynthesis of Natural Products
    • 発表場所
      La Jolla, Califbmia (米国)
    • 年月日
      20080622-27
  • [学会発表] Biosynthetic system of camptothecin, an anticancer alkaloid-Pathway elucidation, gene discovery and self-resistance2008

    • 著者名/発表者名
      Saito K., et.al.
    • 学会等名
      Plant Secondary Metabolism and Metobolomics Workshop. Institute of Chinese Academy of Sciences.
    • 発表場所
      北京 (中国)
    • 年月日
      2008-06-06
  • [図書] Modification and Stabilization of Anthocyanins. in "Anthocyanins-Biosynth esis, Functions, and Applications" pp. 169-1902008

    • 著者名/発表者名
      Yonekura-Sakakibara K, et.al.
    • 総ページ数
      329
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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