環境応答にともない誘導される二次代謝産物の生産・蓄積と液胞の機能分化

环境反应和液泡功能分化诱导的次生代谢物的产生和积累

• 批准号: 17051005
• 负责人: 山崎 真巳
• 金额: $ 3.84万
• 依托单位: Chiba University
• 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: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17051005/
• 关键词: 二次代謝; 液胞; 環境応答; フラボノイド; アントシアニン; アルカロイド; 遺伝子プロファイリング; 代謝物プロファイリング

環境応答にともない誘導される植物二次代謝産物の生合成と液胞などへの輸送・蓄積をはじめとする細胞内トラフィッキングのメカニズムを明らかにすることを目的として以下の研究を行った。ルピナス属植物に含有されるキノリチジンアルカロイドは、昆虫や動物による食害からの防御物質としてはたらくことが示されているが、その生合成については光照射下において葉緑体でのリジンの脱炭酸により生じたカダベリンがペルオキシソームで酸化をうけ、環化した後にアシル化などの修飾を受けて液胞に蓄積されると推測されるものの、その反応メカニズムの詳細は全く不明であった。本研究では、Lupinus angusutifoliusにおけるアルカロイド・アントシアニン含有変種である‘Bitter品種'と非含有変種である‘Sweet品種'を用いてPCR-subtraction法によりBitter品種特異的遺伝子をプロファイリングした。その結果、アルカロイド生産に関与することが期待されるオルニチン脱炭酸酵素ホモログ、アミン酸化酵素ホモログ、アシル転移酵素ホモログをコードするcDNA断片を得た。これらを元に全長コード領域(LaDC, LaAO, LaAT)を単離した。いずれの遺伝子もアルカロイド生産の場であるBitter品種の緑色部位で発現量が大きいことが示された。また、大腸菌で発現させた組み換えLaDCは、リジン/オルニチン脱炭酸酵素活性を有し、基質特異性はリジン、オルニチンの間で差がないものの、リジンの方が速い反応速度を示し、本酵素がキノリチジンアルカロイド生産に関与することが示唆された。

The study on the biosynthesis and accumulation of secondary metabolites in plants The plants of this genus contain defense substances such as chloroplasts, insects, animals, food pests, etc., which are produced under the irradiation of light. It is speculated that vacuoles will accumulate due to the modification of cyclization after cyclization, and the details of the reverse osmosis membrane are unknown. In this study, Lupinus angusutifolius was used to identify the Bitter variety-specific genes by PCR-subtraction. As a result, the cDNA fragments associated with the production of these enzymes were obtained. The whole length of the field (LaDC, LaAO, LaAT) The green part of the Bitter variety appears in the production field. In addition, the expression of E. coli, LaDC, and decarboxylase activity, substrate specificity, and the difference between decarboxylase and decarboxylase activity, and the reaction speed of decarboxylase and decarboxylase are also shown.

项目成果

Functional genomics by integrated analysis of metabolome and transcriptome of Arabidopsis plants over-expressing an MYB transcription factor

• DOI: 10.1111/j.1365-313x.2005.02371.x
• 发表时间: 2005-04-01
• 期刊: PLANT JOURNAL
• 影响因子: 7.2
• 作者: Tohge, T;Nishiyama, Y;Saito, K
• 通讯作者: Saito, K

5-O-glucosyltransferase in Perilla frutescens var. crispa by differential display. in "Method in Molecular Biology, vol.317 : Differential display methods and protocols"(P.Liang, J.Meade, A.Pardee eds.)

紫苏中的 5-O-葡萄糖基转移酶。

• 发表时间: 2005
• 作者: Yamazaki;M.;Saito;K.
• 通讯作者: K.

Enhanced radical scavenging activity of genetically modified Arabidopsis seeds

• DOI: 10.1007/s10529-005-0683-7
• 发表时间: 2005-03-01
• 期刊: BIOTECHNOLOGY LETTERS
• 影响因子: 2.7
• 作者: Tohge, T;Matsui, K;Saito, K
• 通讯作者: Saito, K

Medicinal Plant Biotechnology: From Basic Research to Industrial Applications

• 发表时间: 2006
• 作者: O. Kayser;W. Quax

Covergent evolution in the BAHD family of acyltransferases; identification and characterization of anthocyanin acyltransferases from Arabidopsis thaliana

BAHD 酰基转移酶家族的 Covergent 进化；

• 发表时间: 2007
• 期刊: Plant J □ (OnlineEarly Articles)
• 作者: Koichi Kobayashi;Tatsuru Masuda;Ken-ichiro Takamiya;Hiroyuki Ohta;朽名 夏磨;佐野 俊夫;Jie Luo et al.
• 通讯作者: Jie Luo et al.