Biosynthesis of citrus-derived polymethoxyflavones with an activity of the anti-memory disorder

具有抗记忆障碍活性的柑橘衍生多甲氧基黄酮的生物合成

• 批准号: 19F19398
• 负责人: 古藤田 信博
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Saga University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-11-08 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19F19398/
• 关键词: PMF; O-メチルトランスフェラーゼ; 組織別遺伝子発現; 融合タンパク質; カンキツ; QTL解析; ポリメトキシフラボン; ポンカン; OMT遺伝子

ポリメトキシフラボンの生合成に関わると考えられる４種類の新たなOMT遺伝子を単離した。単離したOMT遺伝子の特徴を確認するため、吉田ポンカンの葉と果実におけるPMFの蓄積および6種類のOMT遺伝子の発現を調査した。その結果、OMT1およびOMT9が比較的発現が高く、PMFの蓄積と遺伝子発現に相関が見られた。また、吉田ポンカンの組織別発現解析も行った。この４種の遺伝子および既に単離されていたOMT1およびOMT4の６種類をタンパク質発現ベクター（pGEXベクター、GST融合タンパク質）に導入し、タンパク質の産生を試みた。その結果、OMT1, 8, 13, 16で発現誘導を確認した。OMT４およびOMT９については誘導に問題があり、別のベクター（pET28a）に導入することで発現誘導を改善した。これらのタンパク質を精製し、想定される各種基質を使用して、酵素活性についてアッセイを行った。共同研究期間内には、明確なアッセイ結果を出すことはできなかったが、酵素活性の確認は継続して実験していく予定である。一方、ハナユｘゲンコウの実生集団におけるPMF蓄積の定量は完了したが、想定に反して実生集団の数が少なくなってしまったことから本組み合わせでの連鎖地図作成は期間内では断念した。しかしながら、この組合わせは、PMF蓄積が劣性遺伝であることとハナユおよびゲンコウの遺伝的背景を考慮するとヘテロｘヘテロであり、後代実生に一定数のPMF高蓄積個体が出現した。このことからPMFの蓄積は劣性遺伝であるという仮説を支持するデータが得られた。発表者に当該研究員も含む2021年９月の学会発表で優秀発表賞を受賞したPMFに関する一連の研究は、当研究室における本格的なPMF研究開始から８年が経過し、学会でも評価されるに至っている。「PMF蓄積に関するQTL解析」は、令和4年２月に論文が受理された。

4 kinds of new OMT genes are isolated from each other. The characteristics of OMT gene were confirmed, and the accumulation of PMF and the occurrence of 6 kinds of OMT gene were investigated. Results, OMT1 and OMT9 are relatively high in occurrence, PMF accumulation and gene occurrence are relatively high in occurrence. Analysis of tissue development of These 4 kinds of genes are isolated from OMT1 and OMT4, and 6 kinds of genes are introduced into and produced from pGEX and GST fusion genes. Results, OMT1, 8, 13, 16 were confirmed. OMT4 and OMT9 are not easy to induce, and are not easy to induce (pET 28a) The quality of the enzyme is refined and the enzyme activity is determined. During the joint study period, the results of the study were confirmed and the enzyme activity was confirmed. The amount of PMF accumulated during the production of the chain was determined. A certain number of individuals with high PMF accumulation occur in the future generations, considering the background of PMF accumulation. The accumulation of PMF is not good enough. The researcher was awarded for outstanding performance in the September 2021 academic presentation of PMF for continuous research, and the PMF research in this laboratory began eight years later, and the academic presentation was reviewed by the Institute. "QTL analysis related to PMF accumulation" was accepted in February 2004.

项目成果

カンキツのポリメトキシフラボン（PMF）蓄積に関するQTL解析

柑橘多甲氧基黄酮（PMF）积累的QTL分析

• 发表时间: 2021
• 作者: Matsumoto Yomi;Kubo Takehiro;Itami Yuri;Islam Md. Zaherul;Watanabe Satoshi;Kotoda Nobuhiro;松本陽美・久保武大・伊丹悠里・MDザヘルイスラム・渡邊啓史・古藤田信博
• 通讯作者: 松本陽美・久保武大・伊丹悠里・MDザヘルイスラム・渡邊啓史・古藤田信博

QTL mapping of polymethoxyflavone (PMF) accumulation in citrus

• DOI: 10.1007/s11295-022-01539-w
• 发表时间: 2022-01
• 期刊: Tree Genetics & Genomes
• 影响因子: 2.4
• 作者: Yomi Matsumoto;Takehiro Kubo;Y. Itami;Md. Zaherul Islam;Satoshi Watanabe;N. Kotoda