植物有用アルカロイド生合成系の分子進化の解明と代謝工学

阐明植物有用生物碱生物合成系统的分子进化和代谢工程

• 批准号: 26252012
• 负责人: 佐藤 文彦
• 金额: $ 9.65万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-26252012/
• 关键词: 植物アルカロイド生合成; 分子進化; 代謝工学; ゲノム解析; 代謝再構築; 生理活性評価

ハナビシソウのゲノム遺伝子(1.1Gb)を次世代シークエンサー解析し、総塩基数約0.47Gb、約0.8 MbのN50をもつ15668個のscaffold配列を得た。ゲノム全長のカバー率はまだ十分とはいえないが、得られた配列を解析し、これまでに、報告されているRNA sequence配列を50％以上カバー率で95%以上含有していること、これまでに単離同定されているIQA生合成酵素遺伝子、ならびに転写調節遺伝子のすべてについて、十分なゲノム配列領域を含んでいることを明らかにした。また、ケシにおいて同定されたnoscapine生合成クラスタ－は存在しなかったが、同生合成酵素のホモログの存在を確認した。現在、ゲノム上に検出されたが、発現が確認されず、機能も不明である生合成遺伝子のホモログ遺伝子の機能、ならびに、その発現制御について解析を進めている。同時に、これまでに単離同定されたイソキノリンアルカロイド生合成遺伝子を用いた生合成系の再構築を行い、微生物生産系においてレチクリンからdihydrosanguinarineの生合成系の部分的再構築に成功した。また、多様なイソキノリンアルカロイドの生理活性を評価するための線虫アッセイ系を改良し、NHR8の発現抑制による感受性増大を明らかにするとともに、論文公開した。今後、より多様なIQA産生薬用植物のゲノム構造とその遺伝子機能を解明し、IQA生合成系の多様化を分子レベルで解明するとともに、IQAの生理活性評価を行うことを計画している。

ハ ナ ビ シ ソ ウ の ゲ ノ ム heritage 伝 son (1.1 Gb) を nextgen シ ー ク エ ン サ ー analytical し, 総 salt base is about 0.47 Gb, about 0.8 Mb の N50 を も つ 15668 の scaffold with column を た. Length ゲ ノ ム の カ バ ー rate は ま だ very と は い え な い が, ら れ た match column を analytical し, こ れ ま で に, report さ れ て い る RNA Rate of more than 50% sequence arrangement を カ バ ー で containing more than 95% し て い る こ と, こ れ ま で に 単 from be さ れ て い る IQA biosynthesis enzyme heritage 伝, な ら び に planning write adjust heritage 伝 son の す べ て に つ い て, very な ゲ ノ ム を match column field containing ん で い る こ と を Ming ら か に し た. ま た, ケ シ に お い て with fixed さ れ た noscapine biosynthesis ク ラ ス タ - は exist し な か っ た が, with biosynthesis enzyme の ホ モ ロ グ の exist を confirm し た. On now, ゲ ノ ム に 検 out さ れ た が, 発 が now confirmed さ れ ず, unknown function も で あ る biosynthesis heritage 伝 son の ホ モ ロ グ heritage 伝 の function, な ら び に, そ の 発 now suppression に つ い て parsing を into め て い る. に, at the same time こ れ ま で に 単 from be さ れ た イ ソ キ ノ リ ン ア ル カ ロ イ ド biosynthesis heritage 伝 son を with い た raw GeChengXi の again line build を い, microbial production department に お い て レ チ ク リ ン か ら dihydrosanguinarine の raw GeChengXi の part to construct に successful し た. ま た, many others な イ ソ キ ノ リ ン ア ル カ ロ イ ド の physiological activity を review 価 す る た め の nematodes ア ッ セ イ を improved し, NHR8 の 発 now inhibit に よ る sensitivity raised large を Ming ら か に す る と と も に, papers public し た. More in the future, よ り others な IQA produce 薬 with plant の ゲ ノ ム tectonic と そ の heritage 伝 sub function を interpret し, IQA GeChengXi の many others in the molecular レ を ベ ル で interpret す る と と も に, IQA の physiological activity evaluation 価 を line う こ と を project し て い る.

项目成果

Plant Secondary Metabolism. In: eLS.

植物次生代谢。

• 发表时间: 2014
• 作者: 岩撫徹;五十幡康弘;中井浩巳;Fumihiko Sato
• 通讯作者: Fumihiko Sato

イソキノリンアルカロイド生合成系の転写因子CjWRKY1の転写後制御に関する解析

异喹啉生物碱生物合成系统中转录因子CjWRKY1的转录后调控分析

• 发表时间: 2014
• 作者: 山田泰之;佐藤文彦
• 通讯作者: 佐藤文彦

P450s and plant isoquinoline alkaloid biosynthesis

P450s 和植物异喹啉生物碱生物合成

• 发表时间: 2014
• 作者: H. Kanaya;R. Sogabe;T. Maekawa;S. Suzuki;and M. Asada;Hiromi Nakai;M. Asada and S. Suzuki;Fumihiko Sato
• 通讯作者: Fumihiko Sato

微生物を用いたイソキノリンアルカロイド生合成経路の再構築

利用微生物重建异喹啉生物碱生物合成途径

• 发表时间: 2014
• 作者: 堀健太郎;岡野峻祐;佐藤文彦
• 通讯作者: 佐藤文彦