薬用植物における有用物質生産制御に関する研究

药用植物有用物质生产控制研究

• 批准号: 05F05447
• 负责人: 山崎 真巳
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05F05447/
• 关键词: カンプトテシン; トポイソメラーゼI; 自己耐性; 代謝進化; 分子進化; 共進化; 抗がん剤; チャボイナモリ; トポイソメラーゼ; アルカロイド; トランスポーター; 輸送; 蓄積; 生産制御; RNAi

カンプトテシンは植物成分由来の抗がん物質であり、臨床的に使われる抗がん剤原料として重要である。このカンプトテシンは真核細胞に共通なDNA複製メカニズムに必須のDNAトポイソメラーゼIを阻害し強力な細胞毒性を発揮するので抗がん剤として使われるのであるが、また同時に生産植物自体には自己耐性が備わっていることが必要となる。そこで本研究では、カンプトテシン生産植物と非生産植物のトポイソメラーゼIのアミノ酸配列を比較することにより自己耐性メカニズムを調べた。その結果、カンプトテシンを生産する植物では、DNAトポイソメラーゼIに特異的なアミノ酸変異が起こることで、耐性能を獲得していることが明らかになった。この耐性を与える変異を詳細に調べたところ、カンプトテシン耐性のヒトがん細胞で発見された変異と同一の変異に加えて新規の変異も発見された。また、カンプトテシンを生産しない近縁植物のDNAトポイソメラーゼIについても調べた結果、生産植物の変異による自己耐性能の獲得はカンプトテシンの生産能の獲得と共進化していることが明らかになった。本成果は、米国科学アカデミー紀要に掲載されることが決定され、発行元のmedia highlightに選ばれた。

甘胶素是一种源自植物成分的抗癌物质，很重要，作为一种临床使用的抗癌药物。该camutoteshin被用作抗癌药物，因为它抑制了DNA toisomerase I，这对于真核细胞常见的DNA复制机制至关重要，并且被用作抗癌药物，但同时，生产植物本身具有自抗性。有必要拥有它。因此，在这项研究中，通过比较了为腹膜teshin生产植物和非生产植物的氨基酸序列来检查自耐剂机制。结果，可以发现产生千位蛋白的植物通过在DNA ToisomeraseI中具有特定的氨基酸突变获得了抗性。除了在抗甲状腺肿的人类癌细胞中发现的相同突变外，还发现了对这种耐受性的详细研究，还发现了一种新的变异。此外，研究DNA Toisomerase I是一种不产生Camputesin的密切相关的植物，它表明，通过突变生产植物通过突变而获得的自我耐药性能与获得Camputesin的生产能力相关。结果决定在美国科学学院Kinjin出版，并被选为出版商媒体亮点。

项目成果

Molecular characterization of a novel quinolizidine alkaloid O-tigloyltransferase : cDNA cloning, catalytic activity of recombinant protein and expression analysis in Lupinus plants.

新型喹啉西啶生物碱 O-tigloyl 转移酶的分子表征：cDNA 克隆、重组蛋白的催化活性以及羽扇豆植物中的表达分析。

• 发表时间: 2005
• 期刊: Plant Cell Physiol. 46
• 作者: Koichi Kobayashi;Tatsuru Masuda;Ken-ichiro Takamiya;Hiroyuki Ohta;朽名 夏磨;佐野 俊夫;Jie Luo et al.;Okada et al.
• 通讯作者: Okada et al.