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2011 Fiscal Year Annual Research Report

代謝酵素複合体形成を介する花色発現・制御の解析

Research Project

Project/Area Number 21310135
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

中山 亨  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80268523)

Keywordsメタボロン / フラボノイド / キンギョソウ / 代謝 / 酵素 / 相互作用 / アントシアニン / オーロン
Research Abstract

キンギョソウのアントシアニンならびにオーロン生合成経路を構成するいくつかの酵素群(CHS,CHI,FNS,DFR,F3H,F3'H,C4'GT,HCT,C3Hなど)について,スプリットユビキチンシステムによる酵母ツーハイブリッドシステムによって総当たり的に相互作用を検索した.いくつかの酵素の組み合わせについては核内酵母ツーハイブリッドシステムを用いて相互作用を評価した.その結果,FNSとCHI,FNSとDFR,CHIとDFRとの間に相互作用が存在することが強く示唆された.当初,CHS,CHI,C4'GTの3酵素間での相互作用を介した代謝中間体の奪い合いによるアントシアニン生合成とオーロン生合成の分岐が予想されたが,この3酵素の間には有意な相互作用が観察されず,アントシアニン生合成経路とオーロン生合成経路は,キンギョソウ細胞内で,カルコン中間体を共有することなく独立に機能していることが示唆された.またHCTやC3Hは,当初,オーロンの前駆体と考えられるpentahydroxychalcone(PHC)の生合成に関わる可能性が考えられたが,両酵素には調べたいかなる酵素とも相互作用しなかった.スプリットユビキチンシステムによる酵母ツーハイブリッドシステムによって確認された酵素間相互作用が,植物細胞内環境に近いin vivoでも存在することを確かめるため,BiFC法(bimolecular fluorescence complementation)を実施した.宿主としてはタマネギの表皮細胞およびタバコの葉を用いた.その結果,FNSとCHI,FNSとDFRの間に相互作用が存在することが明確に示された.この結果はキンギョソウのアントシアニン生合成系がFNSを足場とするメタボロンを形成している可能性を示唆している.

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (19 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 3 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Synthesis of 3,5,3′,4′-Tetrahydroxy-trans-stilbene-4′-O-b-D-glucopyranoside by Glucosyltransferases from Phytolacca americana2013

    • Author(s)
      Tomoya Iwakiri
    • Journal Title

      Natural Product Communications

      Volume: 8 Pages: 119-120

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystallization and preliminary X-ray crystallographic analysis of UDP-glucuronic acid:flavonol-3-O-glucuronosyltransferase (VvGT5) from the grapevine Vitis vinifera2013

    • Author(s)
      Eiichi Mizohata
    • Journal Title

      Acta Crystallographica Section F

      Volume: F69 Pages: 65-68

    • DOI

      doi:10.1107/S1744309112045095

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Purification, Gene Cloning, and Biochemical Characterization of a b-Glucosidase Capable of Hydrolyzing Sesaminol Triglucoside from Paenibacillus2013

    • Author(s)
      Arun Nair
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 8 Pages: e60538 (1-11)

    • DOI

      doi:10.1371/journal.pone.0060538

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Transcription analyses of GmICHG, a gene coding for a b-glucosidase that catalyzes the specific hydrolysis of isoflavone conjugates in Glycine max (L.) Merr2013

    • Author(s)
      DongChan Yoo
    • Journal Title

      Plant Science

      Volume: 208 Pages: 10-19

    • DOI

      doi:10.1016/j.plantsci.2013.03.006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] メタボロン…植物二次代謝工学におけるインパクト2012

    • Author(s)
      中山亨*・兪東燦・高橋征司
    • Journal Title

      生物工学

      Volume: 90 Pages: 576-581

  • [Journal Article] Purification, characterization, and primary structure of a novel N-acyl-D-amino acid amidohydrolase from Microbacterium natoriense TNJL143-22012

    • Author(s)
      Liu, J., Asano, Y., Ikoma, K., Yamashita, S., Hirose, Y., Shimoyama, T., Takahashi, S., Nakayama, T. and Nishino, T.
    • Journal Title

      J. Biosci. Bioengin

      Volume: 114 Pages: 391-397

    • DOI

      doi:10.1016/j.jbiosc.2012.05.015

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regioselective glucosidation of trans-resveratrol in Escherichia coli expressing glucosyltransferase from Phytolacca americana2012

    • Author(s)
      Shin-ichi Ozaki
    • Journal Title

      Biotechnol Lett

      Volume: 34 Pages: 475-481

    • DOI

      DOI 10.1007/s10529-011-0784-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantitative analyses of the behavior of exogenously added bacteria during an acidulocomposting process2012

    • Author(s)
      Takatoshi Suematsu
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: 114 Pages: 70-72

    • DOI

      doi:10.1016/j.jbiosc.2012.02.012

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Catalytic removal of acetaldehyde in saliva by a Gluconobacter strain2012

    • Author(s)
      Haruhiko Yamaguchi
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: 114 Pages: 268-274

    • DOI

      doi:10.1016/j.jbiosc.2012.04.008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 植物フラボノイドグリコシルトランスフェラーゼ:分子系統学と特異性発現機構2012

    • Author(s)
      中山 亨
    • Journal Title

      酵素工学ニュース

      Volume: 67 Pages: 6-10

  • [Presentation] ダイズイソフラボン生合成酵素群にみられる ユニークな代謝と酵素

    • Author(s)
      中山 亨
    • Organizer
      日本農芸化学会大会シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都
    • Invited
  • [Presentation] ダイズイソフラボン生合成系酵素群の局在性と 酵素間相互作用

    • Author(s)
      中山 亨
    • Organizer
      酵素補酵素研究会
    • Place of Presentation
      名古屋
  • [Presentation] Paenibacillus sp. KB0549株の セサミノールトリグルコシド分解酵素   精製,遺伝子クローニング,キャラクタリゼーション

    • Author(s)
      中山 亨
    • Organizer
      食品酵素化学研究会 第12回学術講演会
    • Place of Presentation
      盛岡
  • [Presentation] Purification, gene cloning, and biochemical characterization of a β-Glucosidase capable of hydrolyzing sesaminol triglucoside from Paenibacillus sp. Strain KB0549

    • Author(s)
      Toru Nakayama
    • Organizer
      6th Japan-Finland Biotechnology Symposium 2012
    • Place of Presentation
      仙台
    • Invited
  • [Presentation] キンギョソウにおけるメタボロンを介する フラボノイド生合成に関する研究

    • Author(s)
      中山 亨
    • Organizer
      植物生理学会
    • Place of Presentation
      岡山
  • [Presentation] フラボノイドアグリコンの合成・修飾・脱修飾を介する植物の環境応答制御

    • Author(s)
      中山 亨
    • Organizer
      日本農芸化学会2013年度(仙台)大会シンポジウム
    • Place of Presentation
      仙台
    • Invited
  • [Book] Handbook of Proteolytic Enzymes, 3rd Edition2013

    • Author(s)
      Toru Nakayama
    • Total Pages
      4 (pp. 3344-3347)
    • Publisher
      Elsevier
  • [Book] ひらく、ひらく「バイオの世界」―14 歳からの生物工学入門2012

    • Author(s)
      日本生物工学会(中山 亨)
    • Total Pages
      18 (pp. 14-15, 18-21, 32-35, 44-45, 60, 157-161)
    • Publisher
      化学同人
  • [Book] 工学系のための生化学(第6章)2012

    • Author(s)
      中山 亨
    • Total Pages
      29 (pp. 83-111)
    • Publisher
      化学同人

URL: 

Published: 2014-07-24  

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