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2015 年度 実施状況報告書

糖エステル化合物の新規生合成系の提唱を志向したチューリッポシド生合成経路の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26850072
研究機関富山県立大学

研究代表者

野村 泰治  富山県立大学, 工学部, 講師 (40570924)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードチューリッポシド / チューリッパリン / チューリッポシド変換酵素 / 二次代謝 / 生合成 / 酵素
研究実績の概要

グルコースの6位水酸基がアシル化された糖エステル化合物である6-チューリッポシド(Pos)A, Bはチューリップの主要二次代謝産物であり、チューリップ組織内在のPosA変換酵素およびPosB変換酵素によって、ラクトン化体である抗菌活性物質チューリッパリン(Pa)A, Bへとそれぞれ変換される。本研究ではこれまで明らかにされていない6-Pos類の生合成経路のうち、グルコースのアシル化プロセスの解明を目指している。チューリップ組織から調製した粗酵素を用いて、想定される6-Pos生合成酵素活性を検出するためには、内在のPos変換酵素を不活化した状態で酵素反応を行う必要がある。昨年度までに、これまで単離・同定しているPosA変換酵素およびPosB変換酵素に対するポリクローナル抗体を用いて、粗酵素中のPos変換酵素の不活化を試み、PosA変換酵素活性については定量的に不活化する条件を見いだすことができたが、PosB変換酵素については、十分な不活化条件を見いだせていなかった。その原因として、以前に花粉から同定したPosB変換酵素以外のアイソザイムの存在が強く示唆された。そこで、今年度は根から新たなPosB変換酵素の精製と酵素遺伝子のクローニングを試みた。その結果、以前に同定したPosB変換酵素とは配列や諸性質が異なるアイソザイム遺伝子を新たに同定することができた。本酵素遺伝子は花粉由来酵素遺伝子とは異なり、根において特異的に発現していたことから、組織特異的なアイソザイムの使い分けがなされていることが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

目的とする6-Pos生合成酵素活性を粗酵素中に検出するために必要なPos変換酵素の不活化条件の決定に至っておらず、生合成酵素活性測定法の確立がまだできていないため、当初の計画に対する進捗度合いとしてはやや遅れている。

今後の研究の推進方策

今年度新たに同定したPosB変換酵素に対するポリクローナル抗体を作成し、粗酵素中のPosB変換酵素を不活化する条件検討を行う。なお、今年度の研究によって、同酵素にはさらに複数のアイソザイムが存在していることが示唆されたことから、同アイソザイムの精製と遺伝子クローニングも並行して進めていく必要がある。

次年度使用額が生じた理由

研究の進捗がやや遅れていることから、当初予定していたポリクローナル抗体作成の外注および精製酵素の部分アミノ酸配列解析の外注を行うことができなかったのが理由である。

次年度使用額の使用計画

ポリクローナル抗体作成およびタンパク質の部分アミノ酸配列解析の外注費として主に使用する計画であるが、実験に必要な試薬、キット類、カラム担体などの購入にも充てていく。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Molecular identification of tuliposide B-converting enzyme: a lactone-forming carboxylesterase from the pollen of tulip2015

    • 著者名/発表者名
      Taiji Nomura, Tatsunori Murase, Shinjiro Ogita, Yasuo Kato
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 83 ページ: 252-262

    • DOI

      10.1111/tpj.12883

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A stepwise protocol for induction and selection of prominent coniferous cell cultures for the production of β-thujaplicin2015

    • 著者名/発表者名
      Shinjiro Ogita, Masahito Shichiken, Chizuru Ito, Toshiyuki Yamashita, Taiji Nomura, Yasuo Kato
    • 雑誌名

      Natural Product Communications

      巻: 10 ページ: 783-787

    • 査読あり
  • [学会発表] チューリッポシド変換酵素による1-チューリッポシドAの酵素合成法の確立2016

    • 著者名/発表者名
      野村泰治、山口航平、荻田信二郎、加藤康夫
    • 学会等名
      日本農芸化学会2016年度大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2016-03-27 – 2016-03-30
  • [学会発表] チューリップ花粉におけるチューリッポシドB変換酵素の発見と機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      野村泰治、村瀬達紀、荻田信二郎、加藤康夫
    • 学会等名
      第67回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2015-10-26 – 2015-10-28
  • [学会発表] チューリップ抗菌性二次代謝産物の活性化に関わる新規カルボキシルエステラーゼの発見2015

    • 著者名/発表者名
      野村泰治、荻田信二郎、加藤康夫
    • 学会等名
      第67回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2015-10-26 – 2015-10-28
    • 招待講演
  • [学会発表] チューリップの花粉特異的に発現するチューリッポシドB変換酵素2015

    • 著者名/発表者名
      野村泰治、村瀬達紀、荻田信二郎、加藤康夫
    • 学会等名
      植物化学調節学会第50回大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-10-23 – 2015-10-25
  • [学会発表] Molecular identification of tuliposide B-converting enzyme: a lactone-forming carboxylesterase from the pollen of tulip2015

    • 著者名/発表者名
      Taiji Nomura, Shinjiro Ogita, Yasuo Kato
    • 学会等名
      18th Japanese-German Workshop on Enzyme Technology
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-09-13 – 2015-09-15
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular identification of tuliposide B-converting enzyme: a lactone-forming carboxylesterase from the pollen of tulip2015

    • 著者名/発表者名
      Taiji Nomura, Shinjiro Ogita, Yasuo Kato
    • 学会等名
      54th Annual Meeting of the Phytochemical Society of North America
    • 発表場所
      Urbana-Champaign, USA
    • 年月日
      2015-08-08 – 2015-08-12
    • 国際学会
  • [図書] Amino Acids in Higher Plants (Chapter 20: Involvement of tryptophan-pathway-derived secondary metabolism in the defence responses of grasses.)2015

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Ishihara, Tetsuya Matsukawa, Taiji Nomura, Masayuki Sue, Akira Oikawa, Yozo Okazaki, Shinichi Tebayashi
    • 総ページ数
      632
    • 出版者
      CABI Publishing

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公開日: 2017-01-06  

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