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炭素骨格標識法を基軸としたホルボールエステル類生合成経路の解明

基于碳骨架标记法阐明佛波酯生物合成途径

基本信息

批准号：
14J04669
负责人：
嶋根真奈美
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2014
资助国家：
日本
起止时间：
2014-04-25 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的はトウダイグサ科植物の生産するホルボールエステル類の生体内合成経路を明らかにすることである。ホルボールエステル類は強力な発がん活性，抗腫瘍活性や抗ウイルス活性など様々な生理活性を持つことが知られ，ホルボールエステル類に共通するチグリアン骨格の形成酵素遺伝子を明らかとすれば，有用ホルボールエステル類の発酵生産などにつながる。本研究の特色は生合成遺伝子の迅速かつ精確な機能解析法, すなわち酵素合成法と安定同位体標識化・NMR分析を組み合わせた手法にあり，チグリアン骨格形成酵素の探索に取り組んだ。本年度はまずチグリアン骨格形成酵素遺伝子候補の選出を行った。ホルボールエステル類生産植物ナンヨウアブラギリ（Jatropha curcas）を栽培し遺伝子情報ソース・遺伝子のクローニング材料とした。次世代シークエンサーにより取得した葉の発現遺伝子データ（RNAseqデータ）・公開されているゲノムやRNAseqデータをもとに候補遺伝子を探索した。3つの既知植物テルペン環化酵素配列をもとに相同性検索を行い54候補を得た。54候補に潰え系統樹解析を行い，機能の予測を行った。さらにRNAseqデータなどから発現している候補遺伝子の絞り込みを行った。その結果, 8つの候補遺伝子が発現していることが示唆された。これらについてcDNAライブラリーからクローニングを行い，機能解析を行った。現在うち1つに関しては機能解析が終了した。組換え酵素を作製し酵素生成物を機器分析したところ, ent-kaurene合成酵素（KS）遺伝子であることが明らかとなった。KSは植物ホルモンジベレリンの生合成に関与する酵素である。目的の酵素遺伝子ではなかったが，ナンヨウアブラギリはバイオ燃料原料として期待されている植物でもあり，収量への関与が予想されるジベレリンの生合成に関与する遺伝子を明らかにすることができた。現在, 他の候補に関しても解析を進めている。

The purpose of this study is to synthesize in vivo biosynthetic products produced by plants of the family Plants. The ホルボールエステル type has strong な発がん activity, anti-tumor activity and anti-ウイルスACTIVE など様々なphysiologically active をhold つことがknow られ, ホルボールエステル type に common するチグリアン struct の forming enzyme 缝子を明らかとすれば, useful ホルボールエステル type の発 yeast production などにつながる. The characteristics of this study are the rapid and accurate method of biosynthesis and functional analysis.すなわち enzyme synthesis method and stabilization isotope labeling and NMR analysis を group み合せた technique にあり, チグリアン skeletal forming enzyme Exploration に take り group んだ. This year, the candidate for the bone-forming enzyme skeletal enzyme Nakano has been selected as the candidate. Jatropha curcas)をcultivationし缝子informationソース・缝子のクローニングmaterialとした. The next-generation RNAseq system has acquired the RNAseq データ)・Revealed the されているゲノムやRNAseqデータをもとに candidate addendum 伝子をExplorationした. 3. The known plant cyclase sequence has the same identity as the 54 candidate. 54 candidate system tree analysis is performed, and functional prediction is performed.さらにRNAseqデータなどから発appears している缝子の禊込みを行った.そのRESULTS, 8つの candidate addendum 伝子が発appears していることが说 instigation された.これらについてcDNAライブラリーからクローニングを行い, functional analysis を行った. Now the function analysis of うち1つに Off is finished. Group replacement of enzymes, production of enzyme products, machine analysis of enzyme products, ent-kaurene synthetic enzyme (KS) 缝子であることが明らかとなった. KS is a plant biosynthesis and enzyme system. Purpose of enzyme residue ではなかったが, ナンヨウアブラギリはバイオ fuel raw material として look forward to されている plant でもあり, the collection of the amount of への关 and the がyuthink of the されるジベレリンの生综合に关 and the する伝子を明らかにすることができた. Now, he is the candidate for the analysis and analysis of the candidate.