75. イヌカタヒバ由来のジテルペン環化酵素における基質認識多様性(口頭発表,植物化学調節学会第46回大会)
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概要
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Diterpene cyclases (DTCs) are classified into two groups, monofunctional DTCs (mono-DTCs) and bifunctional DTCs (bi-DTCs). Mono-DTCs catalyze type-A (ionization-initiated reaction) or type-B (protonation-initiated reaction) cyclization. In contast, bi-DTCs catalyze two-step cyclization possessing both type-B and type-A reactions. In biosynthesis of ent-kaurene, a committed biosynthetic precursor of gibberellins, flowering plants and bryophytes use mono-DTCs and bi-DTCs, respectively. The lycophyto Selaginella moellendorffii is an attractive model land plant because of its phylogenetic position between bryophytes and gymnosperms. This has genes encoding both mono-DTCs and bi-DTCs in the genome. Among them, we cloned and analyzed the function of cDNAs encoding ent-copalyl diphosphate (ent-CDP) synthase (mono-DTC), ent-kaurene synthase (SmKS, mono-DTC), miltiradiene synthase (bi-DTC). We also isolated a cDNA encoding a function-unknown bi-DTC (SmDTC2). Interestingly, miltiradiene synthase recognized not only (+)-CDP as native substrate but also syn-CDP for type-A activity. This cyclase produced five diterpene from syn-CDP, whereas miltiradiene as single product was synthesized from (+)-CDP. Other DTCs such as SmKS and SmDTC2, recognized ent-CDP, (+)-CDP and syn-CDP, resulting that SmKS and SmDTC2 produced various diterpene hydrocarbons. Thus, each DTC in S. moellendorffii is able to recognize several stereoisomers of CDP and shows diversity of diterpene production.
- 2011-10-03
著者
-
植野 陽平
東京農工大・院・生命農学
-
林 謙一郎
岡山理大・理
-
夏目 雅裕
東京農工大・院・生命農学
-
菅井 佳宣
東京農工大院・生命農学
-
野崎 浩
岡山理大・生物化学
-
嶋根 真奈美
東京農工大・院
-
川出 洋
東京農工大院・生命農学
-
川出 洋
東京農工大・農
-
林 謙一郎
岡山理大院・理
-
野崎 浩
岡山理大院・理
-
林 謙一郎
岡山理大・院・生物化学
-
夏目 雅裕
東京農工大・院
-
菅井 佳宣
東京農工大・院・連合農学
-
松本 定
国立科博植物
-
川出 洋
東京農工大 大学院共生科学技術研究院
-
林 謙一郎
岡山理大 理
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