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2016 年度 実績報告書

植物のフラボノイドC配糖化酵素の反応機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26450120
研究機関信州大学

研究代表者

田口 悟朗  信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (70252070)

研究分担者 新井 亮一  信州大学, 学術研究院繊維学系, 准教授 (50344023)
鈴木 秀幸  公益財団法人かずさDNA研究所, バイオ研究開発部, グループ長 (80276162)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードC-配糖化酵素 / フラボノイド C-配糖体 / 酵素反応解析 / X線結晶構造解析
研究実績の概要

フラボノイド C-配糖体は、フラボンやカルコンなどの化合物に対して糖が炭素-炭素結合した化合物群である。その結合様式のため、C-配糖体糖部の加水分解を受けない安定な化合物であり、種々の生理活性を示すことが報告されていることから今後の有効利用が期待される化合物である。そのため、それぞれの生合成に関わるC-配糖化酵素の同定やその反応機構の解明が重要であるが、他の配糖化酵素と比べ、ほとんど研究が進んでいない状況である。
本研究では、昨年度に引き続き、種々の植物由来の配糖化酵素の単離とその異種宿主発現酵素の反応性の解析を進めた。特に、ワサビにおけるフラボノイドC-配糖化酵素の解析を進め、ワサビ植物からタンパク質を精製して遺伝子単離を行うとともに、酵素反応性の解析を行った。その結果、ワサビにおけるC-配糖化酵素は、これまでに我々が解析してきたソバやカンキツ、マメ類のC-配糖化酵素とは異なり、フラボン骨格に直接配糖化する酵素であることを明らかにした。
また、ソバのC-配糖化酵素の結晶構造解析を進め、その立体構造の解明に成功した。その結果、C-配糖化酵素もO-配糖化酵素と類似した立体構造を持つことが明らかとなった。そこで、点突然変異の導入によりC-配糖化反応に必須なアミノ酸残基の同定を行い、C-配糖化酵素の反応機構を推定した。さらに、その情報や既知のO-配糖化酵素との比較からC-配糖化酵素に変異を加え、弱いながらO-配糖化酵素を示す酵素に変換することに成功し、C-配糖化活性とO-配糖化活性の違いに関する知見を集積した。
以上のように、C-配糖化酵素の詳細な反応機構の解明に向けて順調に研究を行った。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] C-Glycosyltransferases catalyzing the formation of di-C-glucosyl flavonoids in citrus plants.2017

    • 著者名/発表者名
      Ito T, Fujimoto S, Suito F, Shimosaka M, Taguchi G.
    • 雑誌名

      Plant Journal

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      doi: 10.1111/tpj.13555.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ソバ由来フラボノイドC-配糖化酵素の反応メカニズムの調査2017

    • 著者名/発表者名
      小柳祐輔、水藤史明、新井亮一、田口悟朗
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会(京都)大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都市東山区)
    • 年月日
      2017-03-19
  • [学会発表] ワサビ(Wasabia japonica)のイソサポナリン生合成に関与する C-配糖化酵素の同定2017

    • 著者名/発表者名
      眞島京子,鈴木秀幸,田口悟朗
    • 学会等名
      日本農芸化学会2017年度大会(京都)大会
    • 発表場所
      京都女子大学(京都市東山区)
    • 年月日
      2017-03-19
  • [学会発表] ソバ由来フラボノイドC-配糖化酵素のX線結晶構造解析2016

    • 著者名/発表者名
      小柳祐輔、水藤史明、新井亮一、田口悟朗
    • 学会等名
      第34回日本植物細胞分子生物学会(上田)大会
    • 発表場所
      信州大学繊維学部(長野県上田市)
    • 年月日
      2016-09-02
  • [学会発表] ワサビのイソサポナリン生合成に関わるC-配糖化酵素の探索2016

    • 著者名/発表者名
      眞島京子,鈴木秀幸,田口悟朗
    • 学会等名
      第34回日本植物細胞分子生物学会(上田)大会
    • 発表場所
      信州大学繊維学部(長野県上田市)
    • 年月日
      2016-09-02
  • [図書] Molecular Breeding and Nutritional Aspects of Buckwheat(担当部分のタイトル Chapter 30: Flavonoid Biosynthesis in Buckwheat)2016

    • 著者名/発表者名
      Zhou M., Kreft I., Woo SH., Chrungoo N., Wieslander G. 編、Ohnishi O., Taguchi G ら計83名で分担執筆。 担当章 (Chapter 30) の著者 Taguchi G.)
    • 総ページ数
      459ページ(うち担当部分 pp.377-386の10ページ)
    • 出版者
      Academic Press (Elsevier)
  • [備考] 信州大学繊維学部 田口研究室

    • URL

      http://fiber.shinshu-u.ac.jp/taguchi/index.html

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公開日: 2018-01-16  

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