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2010 年度 実績報告書

高等植物におけるGDP-グルコース合成経路とその生理的役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22770030
研究機関埼玉大学

研究代表者

小竹 敬久  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (20334146)

キーワード糖ヌクレオチド / GDP-グルコース / グルコマンナン / シロイヌナズナ / 細胞壁 / ピロホスホリラーゼ
研究概要

グルコマンナンは高等植物の細胞壁に普遍的に見られる多糖類で、コンニャクの主成分である。グルコマンナンは糖ヌクレオチドであるGDP-マンノースとGDP-グルコースから合成されるが、これらの合成機構には不明な点が多い。kjc1とkjc2は、細胞壁のグルコマンナン量が低下したシロイヌナズナ変異体であり、いずれも機能不明の糖ヌクレオチドピロホスホリラーゼ様遺伝子を欠損している。これらの変異体についてGDP-糖合成活性を調べたところ、kjc1ではGDP-マンノース合成活性が1割以下に低下していることが分かった。一方で、kjc2では活性に大きな変化は見られなかった。このことから、シロイヌナズナではKJC1が主要なアイソフォームであると考えられる。現在、GDP-グルコース合成活性についても調べている。また、kjc1では細胞壁構成糖のうちマンノースのみが半減していた。kjc1はマンナンやグルコマンナンを正常に合成できない変異体であることが確かめられた。さらに、大腸菌により組換えKJC1及び組換えKJC2を作成して性状を解析したが、いずれの酵素もGDP-糖合成活性を示さなかった。動物では、GDP-マンノースとGDP-グルコースは複数のタンパク質から成る複合体で合成されることが報告されており、KJC1やKJC2は単独では活性を示さない可能性がある。そこで、複数タンパク質の共発現系でこれらの酵素の性状を調べている。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Rice Brittle culm 6 encodes a dominant negative form of CesA protein that perturbs cellulose synthesis in secondary cell walls2011

    • 著者名/発表者名
      Kotake T., Aohara T., Hirano K., Sato A., Kaneko Y., Tsumuraya Y., Takatsuji H., Kawasaki S.
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany

      巻: 62 ページ: 2053-2062

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generation of nucleotide sugars for biomass formation in plants2010

    • 著者名/発表者名
      Kotake T., Hirosawa C., Ando Y., Tsumuraya Y.
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 27 ページ: 231-236

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 植物生体内で単糖類はどのようにリサイクルされるか?2010

    • 著者名/発表者名
      小竹敬久、円谷陽一
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 48 ページ: 402-408

  • [学会発表] KONJAC1 and 2 genes encoding nucleotide sugar pyrophosphorylase are necessary for glucomannan synthesis in Arabidopsis2010

    • 著者名/発表者名
      Kotake T., Tajima N., Miyazaki Y., Mortimer J., Dupree P., Tsumuraya Y.
    • 学会等名
      Cell wall meeting
    • 発表場所
      ポルト市(ポルトガル)
    • 年月日
      2010-07-25

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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