植物体における生合成に関与するCYP716A51およびLJCYP93E1遺伝子のLotus japonicusのトリテルペノイドプロファイルと特性化

SUZUKI Hayato; FUKUSHIMA Ery Odette; FUKUSHIMA Ery Odette; SHIMIZU Yuko; SEKI Hikaru; FUJISAWA Yukiko; ISHIMOTO Masao; OSAKABE Keishi; OSAKABE Yuriko; MURANAKA Toshiya

文献

J-GLOBAL ID：202002219216579228 整理番号：20A0108286

植物体における生合成に関与するCYP716A51およびLJCYP93E1遺伝子のLotus japonicusのトリテルペノイドプロファイルと特性化

Lotus japonicus Triterpenoid Profile and Characterization of the CYP716A51 and LjCYP93E1 Genes Involved in Their Biosynthesis In Planta

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資料名：
巻： 60 号： 11 ページ： 2496-2509 (WEB ONLY) 発行年： 2019年11月
JST資料番号： U1159A ISSN： 1471-9053 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)

Lotus japonicusは,二次(特殊化)代謝および共生根粒形成のような研究のいくつかの分野において重要なモデルマメ科植物である。この植物はトリテルペノイドを蓄積する。しかし,その組成,含量および生合成に関する利用可能な情報は,Medicago truncatulaおよびダイズと比較して少ない。本研究で著者らは,L.japonicusのトリテルペノイド含量と組成を分析した。Lotus japonicusは,組織依存的にC-28酸化トリテルペノイド(ウルソール酸,ベツリン酸およびオレアノール酸)およびソヤサポゲノール(ソヤサポゲノールB,AおよびE)を蓄積した。著者らは,酵母異種発現系を用いて,トリテルペノイド生合成に関与するオキシドスクアレンシクラーゼ(OSC)および2つのチトクロームP450酵素(P450)を同定した。OSC9は,α-アミリン(ウルソール酸の前駆体)生産活性を示すL.japonicus由来の最初の酵素であった。CYP716A51はトリテルペノイドC-28酸化活性を示した。LjCYP93E1はβ-アミリンをソヤサポゲノールの代謝中間体である24-ヒドロキシ-β-アミリンに変換した。L.japonicus植物体のトリテルペノイド生合成において同定された遺伝子の関与を,定量的リアルタイムPCR分析により評価した。さらに,CYP716A51およびLjCYP93E1の遺伝子機能欠損分析を行った。ゲノム編集により作出したcyp716a51変異体L.japonicus毛状根はC-28酸化トリテルペノイドを産生しなかった。同様に,ソヤサポゲノールおよびソヤサポニンの完全な消失が,LjCYP93E1においてLotus retrotransposon 1 (LORE1)を持つ変異体植物において観察された。これらの結果は,これらP450酵素の活性がL.japonicusにおけるトリテルペノイド生合成に必須であることを示す。本研究は,マメ科植物におけるトリテルペノイド生合成の理解を増加させ,L.japonicusを用いたトリテルペノイドの生理学的機能のさらなる研究を促進する情報を提示するものである。(翻訳著者抄録)

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植物の生化学 , 物質の代謝

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