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TRANSGENIC PLANT COMPRISING NORCOCLAURINE 6-O-METHYLTRANSFERASE GENE TRANSDUCED THEREINTO AND METHOD FOR INDUCING ISOQUINOLINE ALKALOID BIOSYNTHESIS USING THE SAME commons

Patent code P04A004583
File No. 153
Posted date Feb 24, 2006
Application number P2002-307364
Publication number P2004-141019A
Patent number P3790821
Date of filing Oct 22, 2002
Date of publication of application May 20, 2004
Date of registration Apr 14, 2006
Inventor
  • (In Japanese)佐藤 文彦
  • (In Japanese)森重 敬
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人京都大学
Title TRANSGENIC PLANT COMPRISING NORCOCLAURINE 6-O-METHYLTRANSFERASE GENE TRANSDUCED THEREINTO AND METHOD FOR INDUCING ISOQUINOLINE ALKALOID BIOSYNTHESIS USING THE SAME commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transgenic plant in which a biosynthesis system of an isoquinoline alkaloid is activated and to provide a method for inducing the isoquinoline alkaloid biosynthesis by using the transgenic plant.
SOLUTION: Norcoclaurine 6-O-methyltransferase (6OMT) is an enzyme catalyzing a reaction for producing coclaurine from norcoclaurine in a pathway to the isoquinoline alkaloid biosynthesis. In examples, the 6OMT gene derived from a cell of Coptis japonica Makino is tranferred into Eschscholtzia californica to prepare the transgenic plant. It is confirmed that the transgenic plant produces the alkaloid in an amount of 6-7 times that of a wild type plant. Thereby, the transgenic plant can be utilized for efficient induction of the isoquinoline alkaloid biosynthesis.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


植物細胞が生産する様々な二次代謝産物は、香辛料、染料として利用されるばかりでなく、有用医薬品としても利用されている。これらの植物は天然から採取されたり、栽培されたりしているが、多くの植物は生育が遅く、培養細胞など他の方法による生産方法が模索されている。



このような植物の二次代謝産物の一つであるアルカロイドは、少量投与でヒト、動物などに顕著な生理活性を示すものが多い。アルカロイドの中でも、イソキノリン誘導体及び生合成的にこれに由来するイソキノリン系アルカロイドには、ベルベリン、モルフィン、パパベリンなど強い生理活性を有するものが多く、現在でも多くの有用医薬品に使用されている。このイソキノリンアルカロイドの生合成系の前半部分は、各種化合物で共通しているため、上記イソキノリンアルカロイドの生合成を効率よく行う方法として、その生合成に関わる遺伝子を利用する方法が挙げられる。これら遺伝子を利用してイソキノリンアルカロイドの生合成を行うためには、当該遺伝子の単離と同定が不可欠である。



このような経緯から、これまでにイソキノリンアルカロイド生合成系の酵素をコードする遺伝子の単離・同定が実施されている。特許文献1には、ベルベリンの生合成に関わる酵素の一つであるノルコクラウリン6-O-メチルトランスフェラーゼ(6OMTと略記される)をコードする遺伝子の単離と同定が報告されている。この6OMTは、ベルベリン生合成系の最初のメチル化反応を触媒する酵素である。



【特許文献1】
特開平11-178577号公報(公開日:平成11年7月6日)



【非特許文献1】
Yun DJ, Hashimoto T., Yamada Y.、 Metabolic engineering of medicinal plants: transgenic Atropa belladonna with an improved alkaloid composition.、Proceedings of National Academy of Sciences, USA、第89巻、11799-11803頁(1992年)



【非特許文献2】
F. Sato, T. Hashimoto, A. Hachiya, K. Tamura, K.-B. Choi, T. Morishige, H. Fujimoto and Y. Yamada、Metabolic engineering of plant alkaloid biosynthesis、Proceedings of National Academy of Sciences, USA、第98巻(1)、367-372頁(2001年)

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、コクラウリンの生合成酵素であるノルコクラウリン6-O-メチルトランスフェラーゼをコードする遺伝子が導入された形質転換植物、及び、その形質転換植物を用いてイソキノリンアルカロイドの生合成を誘導する方法に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
イソキノリンアルカロイドを生産する植物に、ノルコクラウリン6-O-メチルトランスフェラーゼ(6OMT)遺伝子導入することにより、イソキノリンアルカロイドの生合成機能野生型植物よりも向上させたことを特徴とする形質転換植物。

【請求項2】
 
前記ノルコクラウリン6-O-メチルトランスフェラーゼ遺伝子は、オウレン由来であることを特徴とする請求項1に記載の形質転換植物。

【請求項3】
 
前記ノルコクラウリン6-O-メチルトランスフェラーゼ遺伝子は、配列番号1に示す塩基配列を有することを特徴とする請求項1または2に記載の形質転換植物。

【請求項4】
 
前記ノルコクラウリン6-O-メチルトランスフェラーゼ遺伝子がイソキノリンアルカロイド生産植物に導入されることを特徴とする請求項1ないし3の何れか1項に記載の形質転換植物。

【請求項5】
 
前記ノルコクラウリン6-O-メチルトランスフェラーゼ遺伝子がハナビシソウに導入されることを特徴とする請求項1ないし3の何れか1項に記載の形質転換植物。

【請求項6】
 
前記形質転換植物は、カリフラワーモザイクウイルス由来の35Sプロモーターを使用して作製されることを特徴とする請求項1ないし5の何れか1項に記載の形質転換植物。

【請求項7】
 
請求項1ないし6の何れか1項に記載の形質転換植物を用いて、イソキノリンアルカロイドの生合成を誘導する方法。

【請求項8】
 
微生物由来のエリシターを作用させることを特徴とする請求項7に記載の方法。

【請求項9】
 
前記エリシターとして酵母エキスを用いることを特徴とする請求項8に記載の方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
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