代謝経路を改変したエリート植物細胞工場による有用物質生産

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20580279
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 農業環境工学
• 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: 山口 健一 長崎大学, 水産学部, 准教授 (90363473) ; 山田 耕史 長崎大学, 大学院・医歯薬学総合研究科, 准教授 (00253469)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: エリート植物細胞 / 有用物質生産 / 代謝工学 / ストレス / 組織培養

研究概要

石油資源に頼らず、医薬用や工業用として、有用な様々な有機化合物を植物細胞により生産することを行った。数種の植物の細胞と毛状根を用い、遺伝子組換え、及びストレス負荷法により、新たに代謝経路を構築したものや誘導したものを確立した。その中で有用化合物の生産能の極めて高い、エリートクローンを選抜したところ、遺伝子組換えしたものでは、その生産能が工業用に応用可能なものが得られた。また、ストレス下で新たに有用物質を多量生産するものがみつかった。

研究成果

• [雑誌論文] Increased furanocoumarin production by Glehnia littoralis roots induced via Agrobacterium rhizogenes infection. (2011)
  • 著者名/発表者名: Terato M, Ishikawa A, Yamada K, Ozeki Y, Kitamura Y
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 28 (in press).
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iron deficiency induces changes in riboflavin secretion and the mitochondrial electron transport chain in hairy roots of Hyoscyamus albus. (2010)
  • 著者名/発表者名: Higa A, Mori Y, Kitamura Y
  • 雑誌名: Journal of Plant Physiology 167 ページ: 870-878
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constitutive expression of bergaptol O-methyltransferase in Glehnia littoralis cell cultures. (2009)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa A, Kuma T, Sasaki H, Sasaki N, Ozeki Y, Kobayashi N, Kitamura Y
  • 雑誌名: Plant Cell Report 8 ページ: 257-265
  • 査読あり
• [雑誌論文] HCHL expression in hairy roots of Beta vulgaris yields a high accumulation of p-hydroxybenzoic acid (pHBA) glucose ster, and linkage of pHBA into cell walls. (2009)
  • 著者名/発表者名: Rahman L, Kouno H, Hashiguchi Y, Yamanoto H, Narbad A, Parr A, Walton N, Ikenaga T, Kitamura Y
  • 雑誌名: Bioresource Technolgy 100 ページ: 4836-4842
  • 査読あり
• [雑誌論文] Root tip-dependent, active riboflavin secretion by Hyoscyamus albus hairy roots under iron deficiency. (2008)
  • 著者名/発表者名: Higa A, Miyamoto E, Rahman LU, Kitamura Y.
  • 雑誌名: Plant hysiology and Biochemistry 46 ページ: 452-460
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enzymatic preparation of 1-O-hydroxycinnamoyl-β-D-glucoses and their application to the study of 1-O-ydroxycinnamoyl-?β-D-glucoase-dependent acyltransferase in anthocyanin-producing cultured cells of Daucus carota and Glehnia littoralis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Matsuba Y, Okuda Y, Abe Y, Kitamura Y, Terasaka K, Mizukami H, Kamakura H, Kawahara N, Goda Y, Sasaki N, Ozeki Y
  • 雑誌名: Plant Biotechnology 25 ページ: 369-375
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ascorbic acid induces furanocoumarin production in organ cultures of Glehnia littoralis. (2008)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa A, Kobayashi N, Kitamura Y
  • 雑誌名: Planta Medica 4 ページ: 1517-1519
  • URL: http://naosite.lb.nagasaki-u.ac.jp/
  • 査読あり
• [学会発表] 鉄欠乏下のヒヨス培養根からのリボフラビン放出は呼吸と関係する? (2010)
  • 著者名/発表者名: 比嘉中、森裕子、Jebunnahar Khandakar、北村美江
  • 学会等名: 第28回日本植物細胞分子生物学会大会 要旨集p.126 (2Da-08)
  • 発表場所: 仙台
  • 年月日: 20100902-20100903
• [学会発表] Metabolic shifts associated with riboflavin excretion in Hyoscyamus albus roots under iron deficiency. (2010)
  • 著者名/発表者名: Kitamura Y, Higa A, Tamari N, Mori Y, Sakata S
  • 学会等名: International symposium on current status and opportunities in aromatic and medicinal plants.
  • 発表場所: Lucknow (India)
  • 年月日: 20100121-20100124
• [学会発表] ハマボウフウ培養根のストレス化合物誘導に及ぼすアスコルビン酸の影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 矢賀部由季野、寺戸政紘、山田耕史、北村美江
  • 学会等名: 第27回日本植物細胞分子生物学会大会 要旨集p.126 (2Da-08)
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 20090730-20090731
• [学会発表] 鉄欠乏ストレス下でのヒヨス培養根のリボフラビン分泌と呼吸活性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 森裕子、比嘉中, 北村美江
  • 学会等名: 第27回日本植物細胞分子生物学会大会 要旨集p.126 (2Da-08)
  • 発表場所: 神奈
  • 年月日: 20090730-20090731
• [学会発表] 鉄欠乏ストレスにおけるヒヨス培養根のリボフラビン生合成遺伝子の発現 (2009)
  • 著者名/発表者名: 比嘉中, 北村美江
  • 学会等名: 第27回日本植物細胞分子生物学会大会 要旨集p.126 (2Da-08)
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2009-07-31
• [学会発表] ニンジン及びハマボウフウ培養細胞におけるアントシアニンアシル基転移酵素の生化学的解析 要旨集p.126 (2Da-08) (2008)
  • 著者名/発表者名: 松崎由紀、奥田裕樹、阿部裕、北村美江、寺坂和洋、水上元、鎌倉浩之、川原信夫、合田幸弘、佐々木伸大、小関良宏
  • 学会等名: 第72回日本植物学会
  • 発表場所: 高知
  • 年月日: 20080925-20080927
• [学会発表] ニンジン及びハマボウフウ培養細胞におけるアントシアニンアシル基転移酵素の基質特異性比較 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松崎由紀、奥田裕樹、阿部裕、北村美江、寺坂和洋、水上元、鎌倉浩之、川原信夫、合田幸弘、佐々木伸大、小関良宏
  • 学会等名: 第26回日本植物細胞分子生物学大会 要旨集p.126 (2Da-08)
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20080901-20080902
• [学会発表] Riboflavin secretion from iron-deficient Hyoscyamus albus root tips. (2008)
  • 著者名/発表者名: Higa A, Miyamoto E, Kitamura Y
  • 学会等名: Plant Metabolism 2008
  • 発表場所: Banff, Canada
  • 年月日: 20080731-20080803
• [学会発表] HCHL gene expression in hairy roots of Beta vulgaris causes high accumulation of soluble p-Hydroxybenzoic acid derivatives and alters cell wall components. (2008)
  • 著者名/発表者名: Kitamura Y, Rahman L, Kawano H, Hashiguchi Y, Walton N
  • 学会等名: Plant Metabolism 2008
  • 発表場所: Banff, Canada
  • 年月日: 20080731-20080803