異種細胞遺伝子発現系を用いる植物機能物質イソフラボノイド生合成反応の解析
使用异源细胞基因表达系统分析异黄酮生物合成反应
基本信息
- 批准号:13024270
- 负责人:
- 金额:$ 2.24万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
- 财政年份:2001
- 资助国家:日本
- 起止时间:2001 至 2002
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
マメ科のイソフラボノイドはヒトの機能食品栄養として注目されるとともに,マメ科植物の環境への適応に深く関わっている.その生合成反応機構を,クローニングされた遺伝子の異種細胞発現系により明らかにし,生態生理におけるイソフラボノイドの機能をより深く理解することを目的として研究を行い,次の成果を得た.一般フラボノイドからイソフラボノイド骨格を形成するシトクロムP450酵素(IFS)への変異導入に基づく,アリール基転位反応機構の解明を進め,反応の鍵アミノ酸残基を同定するとともに,生成物がイソフラボノイドからジヒドロフラボノールやフラボンに完全に変化した変異酵素を作出した.このことより,酵素活性部位中での,基質とヘムとの微妙な位置関係が,反応に決定的な影響を与えることが推論された.ファイトアレキシンの前駆体formononetin生合成に関わるメチル基転移酵素のcDNAのクローニングに成功した.この酵素はエンドウマメのファイトアレキシン生合成の最終段階を触媒する酵素タンパク質と同一であることが判明した.イソフラボノイド合成系の複数段階が同一の酵素によって担われていることは新知見であり,生合成の経済性の観点からきわめて興味深い.またこの結果は,従来米国のグループによって主張されていた,類似酵素が細胞内の複合体において基質・位置特異性を変化させてformononetin生産に関わるという説を明確に否定するものである.酵素タンパク質複合系を介した生合成反応中間体のチャネリングは,複雑に分岐した生合成系から,特定の経路を選択的に作動させる機構である.上記formononetin合成における複合体の関与が不必要であることの解明,一連の生合成系での酵素の再利用という現象の発見より,チャネリングの別機構の可能性を模索する必要が生じた.この検討に向けて,cDNAクローンより各種酵素タンパク質(CHS, PKR, CHIなど)を完全精製した.今後は生合成系の細胞外再構築を目指す予定である.
The plant's environment is closely related to the environment. In order to understand the biological synthesis mechanism, the development of heterogeneic cell development system, the ecological physiology mechanism, the function of heterogeneic cell development system, the purpose of research, and the results of secondary research. In general, the enzyme P450 (IFS) is introduced into the substrate, and the enzyme P450 (IFS) is introduced into the substrate, and the enzyme P450 (IFS) is introduced into the substrate. The enzyme activity site is determined by the subtle positional relationship between the substrate and the substrate, and the inverse relationship between the substrate and the substrate. The gene expression of the precursor formonectin was successfully investigated. The enzyme is identified as the final stage of biosynthesis. The complex stages of the synthesis system are related to the same enzyme, and the new knowledge is related to the synthesis of the enzyme. The results suggest that similar enzymes are involved in matrix and site specificity in intracellular complexes, and that formonectin production is specifically negated. The enzyme complex system mediates the production of reaction intermediates, the complex system differentiates the production of reaction intermediates, and the mechanism for the selection of specific pathways. In this paper, the relationship between the synthesis of formonectin and its unnecessary complex is explained, and the reutilization of enzymes in the synthesis system is realized. In this study,cDNA was purified from various enzymes (CHS, PKR, CHI). Future directions for extracellular reconstruction of biosynthetic systems
项目成果
期刊论文数量(12)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Kimura, Y. et al.: "Chalcone isomerase isozymes with different substrate specificities towards 6'-hydroxy-and 6'-deoxychalcones in cultured cells of Glycyrrhiza echinata, a leguminous plant producing 5-deoxyflavonoids"Plant and Cell Physioiogy. 42・10. 116
Kimura, Y. 等人:“甘草培养细胞中具有不同底物特异性 6-羟基和 6-脱氧查尔酮的查尔酮异构酶同工酶,甘草是一种产生 5-脱氧类黄酮的豆科植物”,《植物与细胞生理学》42・10。 116
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Aoki, T., et al.: "Efficient Agrobacterium-mediated transformation of Lotus japonicus with reliable antibiotic selection"Plant Cell Reports. 21. 238-243 (2002)
Aoki, T. 等人:“通过可靠的抗生素选择进行高效农杆菌介导的百脉根转化”《植物细胞报告》。
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- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
Akashi, T. et al.: "cDNA cloning and biochemical characterization of S-adenosyl-L-methioninc : 2,7,4'-trihydroxyisoflavanone 4'-O-methyltransferase, a critical enzyme of the legume isoflavonoid phytoalexin pathway"Plant and Cell Physiology. 44・2. 103-112
Akashi, T. 等人:“S-腺苷-L-甲硫氨酸的 cDNA 克隆和生化特征:2,7,4-三羟基异黄酮 4-O-甲基转移酶,豆类异黄酮类植物抗毒素途径的关键酶”植物和细胞生理学 44・2。
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Sawada, Y et al.: "Key amino acid residues required for aryl migration catalyzed by the cytochrome P450 2-hydroxyisoflavanone synthase"Plant Journal. 31.5. 555-564 (2002)
Sawada, Y 等人:“细胞色素 P450 2-羟基异黄烷酮合酶催化芳基迁移所需的关键氨基酸残基”植物杂志。
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Shimada, N. et al.: "A cluster of genes encodes the two types of chalcone isomerase involved in the biosynthesis of general flavonoids and legume-specific 5-deoxy(iso)flavonoids in Lotus japonicus"Plant Physiology. 131.3. 941-951 (2003)
Shimada, N. 等人:“一组基因编码两种类型的查尔酮异构酶,参与百脉根中一般类黄酮和豆类特异性 5-脱氧(异)类黄酮的生物合成”植物生理学。
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