生育環境に応答したバラ香気成分生合成経路シフトの分子機構の解析と可視化

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23380063
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物生産化学・生物有機化学
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 渡辺 修治 静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (90230979)
• 連携研究者: 原 正和 静岡大学, 農学研究科, 教授 (10293614) ; 大西 利幸 静岡大学, 農学研究科, 准教授 (60542165)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 生合成 / バラ香気成分 / 環境要因 / 芳香族アミノ酸脱アミノ酵素 / ケト酸脱炭酸酵素 / プロトプラスト / GCMS / LCMS

研究概要

本研究の目的は季節によって変化するバラ主要香気成分2-フェニルエタノール（以下2PEと略記）の生合成経路の解明である。重水素標識L-フェニルアラニン([2H8] LPhe)をバラ花弁、プロトプラストに投与し、生成する重水素標識2PEの量、標識パターンをGCMSにより詳細に解析することにより、DC経路（LPhe→フェニルアセトアルデヒド:PAld→2PE）に加え、特に高温期（夏期）にはAT経路（LPhe→フェニルピルビン酸PPA→2PE）が活性化すること、その環境要因が温度であることをはじめて解明した。

研究成果

• [雑誌論文] Molecular cloning and characterization of a short chain dehydrogenase showing activity with volatile compounds isolated from Camellia sinensis (2014)
  • 著者名/発表者名: Ying Zhou, Ling Zhang, Jiadong Gui, Fang Dong, Sihua Cheng, Xin Mei, Linyun Zhang, Yongqing Li, Xinguo Su, Susanne Baldermann, Naoharu Watanabe, Ziyin Yang
  • 雑誌名: Plant Molecular Biology Reporter
  • DOI: 10.1007/s11105-014-0751-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of odorant compounds and their biochemical formation in green tea with a low temperature storage process (2014)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Katsuno, Hisae Kasuga, Yumi Kusano, Yoshihiro Yaguchi, Miho Tomomura, Jilai Cui, Ziyin Yang, Susanne Baldermann, Yoriyuki Nakamura, Toshiyuki Ohnishi, Nobuyuki Mase, Naoharu Watanabe
  • 雑誌名: Food Chem 巻: 148 ページ: 388-395
  • DOI: 10.1016/j.foodchem.2013.10.069
  • 査読あり
• [雑誌論文] (2013)
  • 著者名/発表者名: Ariaki Murata, Ulrich H. Engelhardt, Peter Fleischmann, Keita Yamada, Naohiro Yoshida, Dieter Juchelka, Andreas Hilkert, Toshiyuki Ohnishi, Naoharu Watanabe, Peter Winterhalter
  • 雑誌名: J. Agric. Food Chem 巻: 61 ページ: 11321-11325
  • DOI: 10.1021/jf403605a
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of volatile and non-volatile metabolites in etiolated leaves of tea (Camellia sinensis) plants in the dark (2012)
  • 著者名/発表者名: Ziyin Yang, Eiji Kobayashi, Tsuyoshi Katsuno, Toshimichi Asanuma, Tamaki Fujimori, Takamasa Ishikawa, Miho Tomomura, Kazuo Mochizuki, Takaya Watase, Yoriyuki Nakamura, Naoharu Watanabe
  • 雑誌名: Food Chem 巻: 135 ページ: 2268-2276
  • DOI: 10.1016/j.foodchem.2012.07.066
  • 査読あり
• [雑誌論文] 香りの生合成経路が季節によって変わる (2012)
  • 著者名/発表者名: 平田拓, 大西利幸, 渡辺修治
  • 雑誌名: 化学と生物 巻: 50 ページ: 570-578
  • DOI: 10.1271/kagakutoseibutsu.50.570
  • 査読あり
• [雑誌論文] Functional characterization of aromatic amino acid aminotransferase involved in 2-phenylethanol biosynthesis in isolated rose petal protoplasts (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Hirata, Toshiyuki Ohnishi, Haruka Ishida, Kensuke Tomida, Miwa Sakai, Masakazu Hara, Naoharu Watanabe
  • 雑誌名: J. Plant Physiol 巻: 169 ページ: 445-451
  • DOI: 10.1016/j.jplph.2011.12.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biosynthesis of α-and β-ionones, prominent scent compounds, in flowers of Osmanthus fragrans (2012)
  • 著者名/発表者名: Susanne Baldermann, Masaya Kato, Peter Fleischmann, Naoharu Watanabe
  • 雑誌名: Acta Biochim. Pol 巻: 59 ページ: 79-81
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of L-phenylalanine metabolism to acetophenone and 1-phenylethanol in the flowers of Camellia sinensis using stable isotope labeling (2012)
  • 著者名/発表者名: Fang Dong, Ziyin Yang, Susanne Baldermann, Yutaka Kajitani, Shogo Ota, Hisae Kasuga, Yumi Imazeki, Toshiyuki Ohnishi, Naoharu Watanabe
  • 雑誌名: J Plant Physiol 巻: 169 ページ: 217-225
  • DOI: 10.1016/j.jplph.2011.12.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] 花香気成分生合成・発散制御の分子機構に関する生物有機化学的研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 渡辺修治
  • 雑誌名: 植物の生長調節 巻: 46 ページ: 11-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Herbivore-induced volatiles from tea (Camellia sinensis) plants and their involvement in intra-plant communication leading to changes in endogenous metabolites (2011)
  • 著者名/発表者名: Fang Dong, Ziyin Yang, Susanne Baldermann, Yasushi Sato, Tatsuo Asai, Naoharu Watanabe
  • 雑誌名: J. Agric. Food Chem 巻: 59 ページ: 13131-13135
  • DOI: 10.1021/jf203396a
  • 査読あり
• [学会発表] バラ香気成分2-phenylethanoln の生合成経路はどうして季節変動するのか? (2013)
  • 著者名/発表者名: 神田桃代, 平田拓, 渡辺修治, 大西利幸
  • 学会等名: 植物化学調節学会2013年度大会
  • 発表場所: 新潟市
  • 年月日: 2013-10-31
• [学会発表] Rose scent 2-phenylethanol wasproduced via two biosynthetic pathways in response to seasonal change in environment (2013)
  • 著者名/発表者名: Momoyo Kanda, Hiroshi Hirata, Toshiyuki Ohnishi, Naoharu Watanabe
  • 学会等名: VI International Symposium on Rose Research and Cultivation
  • 発表場所: Hannover, Germany
  • 年月日: 2013-08-27
• [学会発表] バラ香気成分2-phenylethanol の新規生合成経路の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 平田拓, 石田晴香, 神田桃代, 渡辺修治, 大西利幸
  • 学会等名: 植物化学調節学会2011年度大会
  • 発表場所: 宇都宮市
  • 年月日: 2012-11-02
• [学会発表] バラ香気成分2-phenylethanol 生合成経路を変化させる要因と中間体解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 神田桃代, 平田拓, 石田晴香, 大西利幸, 渡辺修治
  • 学会等名: 日本農芸化学会2012年度大会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] バラ香気成分2-phenylethanol 生合成経路の季節に伴う変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 平田拓, 冨田健介, 石田晴香, 坂井美和, 大西利幸, 渡辺修治
  • 学会等名: 日本農芸化学会中部支部,第163回例会
  • 発表場所: 静岡市
  • 年月日: 2011-12-03
• [図書] Formation of damascenone and its related compounds from carotenoids in tea. Chapter 31, In: Tea in Health and Disease Prevention (2013)
  • 著者名/発表者名: Ziyin Yang, Susanne Baldermann, Naoharu Watanabe
  • 出版者: Elsevier Inc
• [備考]
  • URL: http://www.ipc.shizuoka.ac.jp/%7Etnmase/watanabe_lab/