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ブラシノライド合成酵素の植物の栄養および生殖成長における役割の解明

阐明油菜素内酯合酶在植物营养和生殖生长中的作用

基本信息

批准号：
17780095
负责人：
野村崇人
金额：
$ 2.3万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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

项目摘要

ブラシノステロイドは植物必須のステロイド性生長促進ホルモンである。研究代表者らは、最も活性の強いブラシノステロイドであるブラシノライドの生合成の最終段階を触媒するシトクロムP450酵素の発見に成功した。その研究によって、トマトではブラシノライド合成酵素(CYP85A3)は生殖生長期に、その前駆体であるカスタステロンの合成酵素(CYP85A1)は栄養生長期に働いていると推測された。そこで、ブラシノライドの植物生長における役割について分子生物学的手法を駆使して明らかにすること目的として研究を行った。1、35S恒常的発現プロモーターによりCYP85A3遺伝子を過剰発現させたトマトの形質転換体を作出した。その結果、CYP85A3過剰発現により茎葉の生長が促進されたことから、ブラシノライド合成酵素は生殖生長期だけでなく栄養生長期においても機能することが明らかとなった。2、エンドウより単離した二つのカスタステロン合成酵素遺伝子(CYP85A1、CYP85A6)のうち、CYP85A6遺伝子に変異をもつ媛性変異体1keを発見した。その矮性は弱いことからCYP85A1酵素と栄養生長期における役割が重複していると考えられた。3、トマトのCYP85A1とCYP85A3のアミノ酸配列は高い相同性をもつ。ブラシノライド合成の最終反応であるバイヤー・ビリガー反応に必要な配列を同定するため、CYP85A1/CYP85A3キメラタンパク質を酵母で発現させて酵素活性を調べた結果、その反応に必要なアミノ酸を数ヶ所に絞り込むことに成功した。本研究により、P450酵素CYP85Aファミリーは植物種において独立的に重複し、そして進化してきたことが示された。植物の多様性を理解する上で、CYP85A酵素の多様性を明らかにすることは重要であると考えられる。

The plant must have a natural growth promoter. The researchers successfully identified the most active enzyme P450 as a catalyst for the final stages of biosynthesis. In this study, the enzyme CYP85A3 was used for the production and development of plants, and CYP85A1 was used for the production and development of plants. The methods of molecular biology in the growth of plants are studied in detail. 1, 35S constant occurrence of CYP85A3 gene occurrence of CYP85A3 gene occurrence of CYP85A3 gene As a result, CYP85A3 overexpression promotes the growth of stem and leaf, and the synthesis of enzymes promotes the reproductive growth period and the growth period. 2. The difference between CYP85A1 and CYP85A6 genes was detected. CYP85A1 enzyme and growth period 3. CYP85 A1 and CYP85 A3 are highly identical in acid alignment. The final reaction for the synthesis of glucuronide required the same configuration of the glucuronide reaction, the discovery of CYP85A1/CYP85A3 glucuronide in yeast, the modulation of enzyme activity, and the addition of amino acid, which is necessary for the synthesis of glucuronide, were successful. In this study, CYP85A was isolated from the plant species and showed its evolution. The diversity of plant enzymes is important for understanding plant diversity.