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J-GLOBAL ID：201802233699035864   整理番号：18A0183115

カバノキにおけるBpMYC4とBpbHLH9遺伝子のクローニングおよび発現ならびにトリテルペノイド合成におけるBpbHLH9の役割

Cloning and expression of BpMYC4 and BpbHLH9 genes and the role of BpbHLH9 in triterpenoid synthesis in birch

著者 (9件)： YIN Jing (Northeast Forestry Univ., Harbin, CHN) ,  LI Xin (Northeast Forestry Univ., Harbin, CHN) ,  ZHAN Yaguang (Northeast Forestry Univ., Harbin, CHN) ,  LI Ying (Northeast Forestry Univ., Harbin, CHN) ,  QU Ziyue (Northeast Forestry Univ., Harbin, CHN) ,  SUN Lu (Northeast Forestry Univ., Harbin, CHN) ,  WANG Siyao (Northeast Forestry Univ., Harbin, CHN) ,  YANG Jie (Northeast Forestry Univ., Harbin, CHN) ,  XIAO Jialei (Northeast Agriculture Univ., Harbin, CHN)
資料名： BMC Plant Biology (Web)  (BMC Plant Biology (Web))
巻： 17  号： Nov  ページ： 17:214 (WEB ONLY)  発行年： 2017年11月 
JST資料番号： U7027A  ISSN： 1471-2229  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 【背景】カバノキ(Betula platyphylla Suk.)は抗HIVおよび抗腫瘍薬理学的活性を有するトリテルペノイドを含む。しかしながら,これらのトリテルペノイドの天然の豊富さは低く,それらの化学合成にはコストがかかる。転写因子は複数の遺伝子制御を介してトリテルペノイドの代謝産物経路を調節し,それにより代謝産物収率を上げる能力を有する。したがって,転写因子はカバノキの樹皮トリテルペノイドの産生を促進する可能性がある。植物bHLH(基本的なヘリックス-ループ-ヘリックス)転写因子はストレス応答および二次代謝において重要な役割を果たす。【結果】本研究では,Betula platyphylla SukにおいてbHLH転写因子をコードする2つの遺伝子BpMYC4およびBpbHLH9をクローニングした。BpMYC4のオープンリーディングフレーム(ORF)は1452bpであり,483のアミノ酸をコードし,BpbHLH9のORFは1140bpであり,379のアミノ酸をコードした。BpMYC4およびBpbHLH9の蛋白質は細胞膜および核に局在していた。組織特異的発現パターンは葉におけるBpMYC4発現が茎におけるものと類似しており,根よりも高いことを明らかにした。BpbHLH9の発現は根および茎よりも葉においてより高かった。BpMYC4およびBpbHLH9の発現はアブシジン酸,ジャスモン酸メチルおよびジベレリンによる処置後に増加し,エテホンでの処理の後に減少した。BpMYC4およびBpbHLH9のプロモーターをゲノムウォーキングアプローチを用いて単離し,BpMYC4およびBpbHLH9について900bpおよび1064bpのプロモーター配列をそれぞれ得た。BpbHLH9のORFを酵母発現プラスミドpYES3に連結し,INVSclおよびINVScl1-pYES2-SS酵母株に導入した。異なるINVScl1形質転換体におけるスクアレンおよび総トリテルペノイド含量は,以下の順序で減少し,すなわちINVScl1-pYES-SS-bHLH9>INVScl1-pYES3-bHLH9>INVScl1-pYES2-BpSS>INVScl-pYES2であった。BpbHLH9トランスジェニックカバノキにおいて,トリテルペノイド合成に重要な酵素をコードする遺伝子の相対発現は,野生のカバノキ(対照)とは異なるレベルの上方制御を示し,bHLH9~8トランスジェニックカバノキにおけるベツリン酸,オレアノール酸およびベツリンの含量は,それぞれ野生カバノキに比べて11.35%,88.34%および23.02%増加した。【結論】著者らの結果は,異なるホルモンによるBpbHLH9の調節がトリテルペノイド合成およびトリテルペノイド含量に影響を及ぼすことを示した。これはBpbHLH9のクローニングの最初の報告であり,その発見はカバノキの樹皮トリテルペノイドの合成におけるBpbHLH9の調節の役割を理解するために重要である。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： 遺伝子クローニング ,  遺伝子発現 ,  *トリテルペン ,  シラカンバ ,  DNA結合タンパク質 ,  *転写因子 ,  植物ホルモン ,  二次代謝産物 ,  代謝経路 ,  オレフィン化合物 ,  脂環式アルコール ,  五環トリテルペン ,  第二アルコール ,  ポリエン ,  鎖状トリテルペン ,  ジオール
準シソーラス用語： Betula platyphylla ,  bHLH ,  *トリテルペノイド ,  植物遺伝子発現調節

分類 (2件)： 物質の代謝  (EH02050Q) ,  遺伝子発現  (EC02040Q)

物質索引 (4件)： オレアノール酸 ,  スクアレン ,  ベツリン ,  ベツリン酸

タイトルに関連する用語 (6件)： カバノキ ,  遺伝子 ,  クローニング ,  発現 ,  トリテルペノイド ,  役割