基礎から学ぶ植物代謝生化学

✍ Scribed by 水谷正治 (編集), 士反伸和 (編集), 杉山暁史 (編集)

• Publisher: 羊土社
• Year: 2018
• Tongue: Japanese
• Leaves: 403
• Category: Library

✦ Synopsis

動かない植物が生存戦略の1つとしてつくり出す代謝産物について,その成り立ちを「分類と生合成経路」という縦糸と「生合成機構」という横糸で体系的に解説! 蓄積や輸送,生物間相互作用までを網羅した教科書

【目次】
序
序章 植物代謝産物の世界

第I部 植物代謝産物の分類と生合成経路
1章 分類
2章 芳香族化合物
3章 イソプレノイド
4章 アルカロイド
5章 糖,脂質,アミノ酸,含硫化合物
6章 植物ホルモン

第II部 植物代謝産物の生合成機構
7章 生合成概論
8章 酸化還元酵素 (EC1)
9章 転移酵素(EC2)
10章 加水分解酵素(EC3)
11章 脱離酵素(EC4)・異性化酵素(EC5)・合成酵素(EC6)
12章 転写因子
13章 輸送体

第III部 植物代謝産物の機能と応用
14章 蓄積
15章 生物間相互作用
16章 進化
17章 食品成分・薬用成分・毒
18章 オーム科学と植物バイオテクノロジー

✦ Table of Contents

基礎から学ぶ植物代謝生化学 - 羊土社
序
序章　植物代謝産物の世界
1．植物代謝産物は世界を支える
2．動かない植物では植物代謝産物が働く
3．植物代謝産物は生活に彩りを与える
4．本書の構成̶植物代謝生化学における代謝経路と酵素と生理機能
第Ⅰ部　植物代謝産物の分類と生合成経路
1章　分類 清水文一
1．一次代謝
❶ 解糖系
❷ クエン酸回路とその他の反応
❸ ペントースリン酸経路
❹ アミノ酸の代謝
❺ 無機窒素の有機化合物化反応
❻ 脂肪酸の代謝
❼ 光合成
2．二次代謝
❶ 一次代謝から二次代謝への接続
❷ 分類概説
図表 第1章
図1-1 解糖系
図1-2 クエン酸回路
図1-3 ペント－スリン酸経路
図1-4 植物のアミノ酸生合成経路俯瞰図
図1-5 2-オキソ酸とアミノ酸の生合成
図1-6 シキミ酸経路
図1-7 植物のアミノ酸分解代謝経路の概略
図1-8 グルタミン酸の生合成
図1-9 核酸塩基の生合成
図1-10 脂肪酸の生合成
図1-11 脂肪酸のβ酸化
図1-12 光合成で起こる反応
図1-13 チラコイド膜での電子伝達経路
図1-14 電子の流れと活性化（Zスキーム）
図1-15 カルビン－ベンソン回路
図1-16 光呼吸
図1-17 C₄植物における二酸化炭素固定の例
図1-18 一次代謝から二次代謝への経路
図1-19 分類概説の図
表1-1 一次代謝と二次代謝の違い
表1-2 二次代謝産物の分類
章末問題
問1 - 解答 -
問2 - 解答 -
問3 - 解答 -
問4 - 解答 -
2章　芳香族化合物 鈴木史朗・肥塚崇男・明石智義
1．芳香族化合物の基本的な生合成経路
❶ ケイ皮酸／モノリグノール経路
❷ ケイ皮酸／モノリグノール経路と酢酸－マロン酸経路との複合経路
2．ケイ皮酸／モノリグノール経路由来の芳香族化合物
❶ ケイ皮アルデヒド
❷ クマリン
❸ フェニルプロペン
❹ リグニン
❺ リグナン
❻ ネオリグナン
❼ ノルリグナン
❽ ベンゼノイド香気成分
3．ケイ皮酸／モノリグノール経路とシキミ酸経路との複合経路由来化合物
フェノール酸
4．ケイ皮酸／モノリグノール経路と酢酸－マロン酸経路との複合経路由来化合物
❶ スチルベノイド
❷ フラボノイド
❸ ジアリールヘプタノイド
❹ タンニン
5．酢酸－マロン酸経路由来の化合物
図表 第2章
表2-1 芳香族化合物の分類
図2-1 ケイ皮酸／モノリグノール経路
図2-2 酢酸－マロン酸経路とその複合経路
図2-3 クマリン類の生合成
図2-4 プレニル化クマリン，フラノクマリン，ピラノクマリンの生合成
図2-5 フェニルプロペンの生合成
図2-6 リグニンの生合成
図2-7 リグナンおよびネオリグナン骨格の形成
図2-8 リグナンの生合成
図2-9 リグナン
図2-10 ネオリグナン
図2-11 ノルリグナン
図2-12 C₆－C₁およびC₆－C₂ベンゼノイドの生合成
図2-13 フェノール酸
図2-14 フラボノイドの基本構造
図2-15 フラボノイドの生合成
図2-16 アントシアニジンの芳香核構造（β環部分）と吸収波長
図2-17 フラボンとフラボノール
図2-18 イソフラボノイド
図2-20 その他のフラボノイド
図2-21 タンニン
図2-22 エモジンとセンノシド
章末問題
問1 - 解答 -
問2 - 解答 -
問3 - 解答 -
3章　イソプレノイド 岡田憲典・高橋征司
1．イソプレノイドの定義
2．基本骨格の生合成
❶ 生合成経路の概要
❷ IPP およびDMAPP の生合成
❸ プレニル二リン酸の生合成
❹ 直鎖状プレニル中間体の変換，修飾，転移
3．テルペノイド
❶ モノテルペノイド
❷ セスキテルペノイド
❸ ジテルペノイド
❹ トリテルペノイド
❺ ステロイド
❻ テトラテルペノイド
❼ ポリイソプレノイド
❽ メロテルペノイド
図表 第3章
図3-1 基本骨格生合成経路の第一段階から第三段階（直鎖状プレニル中間体の生合成）
図3-2 基本骨格生合成経路の第四段階の概要（直鎖状プレニル中間体から派生するイソプレノイド）
図3-3 2つのIPP生合成経路
図3-4 プレニル二リン酸シンターゼの反応機構
表3-1 イソプレノイドの種類
図3-5 代表的なモノテルペノイドの生合成経路
図3-6 複雑な構造をもつイソプレノイド配糖体
図3-7 イリドイドの初期生合成経路
図3-8 代表的なイリドイド化合物
図3-9 代表的なセスキテルペノイド
図3-10 アルテミシニンの生合成経路
図3-11 代表的なジテルペノイドの生合成経路
図3-12 複雑な構造をもつ生物活性ジテルペノイド
図3-13 代表的なトリテルペノイド，ステロイドの生合成経路
図3-14 トリテルペノイド（代表的なサポニン）
図3-15 ステロイド
図3-16 テトラテルペノイドの生合成
図3-17 プレニル基の転移を経て生合成される化合物
章末問題
問1 - 解答 -
問2 - 解答 -
4章　アルカロイド 山崎真巳
1．塩基性アミノ酸に由来するアルカロイド生合成経路
❶ オルニチン由来のアルカロイド生合成経路
❷ リジン由来のアルカロイド生合成経路
2．芳香族アミノ酸に由来するアルカロイド生合成経路
❶ チロシン由来のアルカロイド生合成経路
❷ トリプトファン由来のアルカロイド生合成経路
❸ ヒスチジン由来のアルカロイド生合成経路
3．その他のプソイドアルカロイド
a) 芳香族アルデヒドに窒素原子が導入されるアルカロイド生合成経路
b) イソプレノイドアミンの生合成経路
C) ポリケチドアミンの生合成経路
d) プリンアルカロイドの生合成経路
図表 第4章
表4-1 アルカロイドの分類
図4-1 オルニチン由来アルカロイドの基本骨格
図4-2 N=メチルピロニウムカチオンの生合成経路
図4-3 トロパンアルカロイドの生合成経路
図4-4 ヒヨスチアミン，スコポラミンの生合成経路
図4-5 コカインの生合成経路
図4-6 ニコチンの生合成経路
図4-7 セネシオニンの生合成経路
図4-8 リジン由来アルカロイドの生合成経路
図4-9 チロシン由来のアルカロイド
図4-10 イソキノリンアルカロイドの生合成経路
図4-11 ツボクラリンの生合成経路
図4-12 フェネチルアミン
図4-13 コルヒチンとエメチン
図4-14 トリプトファン由来のアルカロイド
図4-15 ビンブラスチン
図4-16 その他のアルカロイド
章末問題
問1 - 解答 -
問2 - 解答 -
問3 - 解答 -
5章　糖，脂質，アミノ酸，含硫化合物 岡澤敦司・吉本尚子
1．糖
❶ UDP- 糖
❷ オリゴ糖
2．脂質
オキシリピン
3．アミノ酸
❶ 青酸配糖体
❷ グルコシノレート
4．含硫化合物
❶ カマレキシン
❷ アリイン類
❸ アスパラガス酸，ジヒドロアスパラガス酸，アスパラプチン
❹ チオフェン類
図表 第5章
図5-1 UDP-Glcの生合成経路
図5-2 UDP-糖の生合成経路
図5-3 植物に含まれる代表的なオリゴ糖
図5-4 トレハロースの生合成経路
図5-5 ラフィノースの生合成経路
図5-6 代表的な植物のオキシリピンの構造
図5-7 オキシリピンの生合成経路（オクタデカノイド経路）の概略図
図5-8 代表的な青酸配糖体の構造
図5-9 青酸配糖体デュリンの生合成と加水分解
図5-10 代表的なグルコシノレートの構造
図5-11 グルコシノレートの加水分解
図5-12 脂肪族グルコシノレートの生合成
図5-13 代表的な含硫二次代謝産物の構造
図5-14 カマレキシンの生合成
章末問題
問1 - 解答 -
問2 - 解答 -
問3 - 解答 -
問4 - 解答 -
6章　植物ホルモン 梅原三貴久
1．オーキシン
2．ジベレリン
3．サイトカイニン
4．アブシシン酸
5．エチレン
6．ブラシノステロイド
7．ジャスモン酸とサリチル酸
8．ストリゴラクトン
図表 第6章
図6-1 植物ホルモンの生合成経路の全体像
図6-2 植物におけるIAA生合成および代謝経路
図6-3 植物におけるジベレリン生合成および代謝経路
図6-4 植物におけるサイトカイニン生合成および代謝経路
図6-5 植物におけるアブシシン酸生合成および代謝経路
図6-6 植物におけるエチレン生合成経路
図6-7 植物におけるブラシノステロイド生合成経路
図6-8 植物におけるジャスモン酸生合成および代謝経路
図6-9 植物におけるサリチル酸生合成経路
図6-10 植物におけるストリゴラクトン生合成経路
章末問題
問1 - 解答 -
問2 - 解答 -
問3 - 解答 -
問4 - 解答 -
問5 - 解答 -
第Ⅱ部　植物代謝産物の生合成機構
7章　生合成概論 水谷正治・大西利幸
1．酵素反応の特徴
❶ 反応の加速
❷ 生理的条件に最適化
❸ 高い基質特異性（立体選択性を含む）
❹ 高い反応特異性（立体特異性を含む）
❺ 共役反応
2．酵素はタンパク質
3．酵素の立体構造
❶ 立体構造に寄与するアミノ酸の相互作用
❷ 二次構造
❸ 三次構造と四次構造
4．補因子
5．酵素の分類
❶ 酵素の局在部位による分類
❷ 反応の種類（EC 番号）による分類
6．酵素反応を有機化学的に理解するために①
❶ 巻き矢印の基本ルール
❷ 酵素反応における酸塩基触媒
❸ 求核触媒（共有結合触媒）
❹ 近接効果
7．酵素反応を有機化学的に理解するために②
❶ 求電子付加反応
❷ 求核置換反応
❸ 求核カルボニル付加反応
❹ 求核アシル置換反応
❺ 脱離反応
図表 第7章
図7-1 酵素反応過程のエネルギー図
図7-2 高エネルギー基質との共役反応
図7-3 ペプチド結合の平面性
図7-4 水素結合
図7-5 ジスルフィド結合
図7-6 タンパク質の二次構造
図7-7 求核触媒（共有結合触媒）
表7-1 アミノ酸の分類
表7-2 酵素反応に利用されるさまざまな補酵素
表7-3 EC番号による酵素反応の分類
章末問題
問1 - 解答 -
問2 - 解答 -
問3 - 解答 -
問4 - 解答 -
8章　酸化還元酵素 （EC1） 水谷正治・大西利幸
A．NADP＋依存性デヒドロゲナーゼ
A-1．補酵素NADPH および反応の概説
A-2．反応機構
A-3．酵素，遺伝子の特徴と代表的な反応
❶ SDR
❷ MDR
❸ AKR
B．FAD 結合型オキシダーゼ
B-1．補酵素FAD および反応の概説
B-2．反応機構
B-3．植物のBBE の遺伝子数と反応例
C．アミンオキシダーゼ
C-1．アミンオキシダーゼの概要
C-2．PAO の反応機構と酵素の特徴
C-3．CuAO の反応機構と酵素の特徴
D．ポリフェノールオキシダーゼ
D-1．反応の概説
D-2．反応機構
D-3．PPO 酵素の特徴
E．ペルオキシダーゼ
E-1．反応の概説
E-2．反応機構
E-3．酵素の分類および遺伝子の特徴
F．フラビン含有モノオキシゲナーゼ
F-1．補酵素と反応の概説
F-2．反応機構
F-3．酵素および遺伝子の特徴
G．シトクロムP450
G-1．反応の概説
G-2．反応機構
G-3．CYP の特徴と分類／命名
H．2- オキソグルタル酸依存性ジオキシゲナーゼ
H-1．反応の概説
H-2．反応機構
H-3．植物のDOX の遺伝子数と分類／命名
I．リポキシゲナーゼ
I-1．反応の概説
I-2．反応機構
I-3．酵素の特徴
図表 第8章
図8-1 NAD(P)HとNAD(P)+の構造
図8-2 アルコールデヒドロゲナーゼの反応機構
図8-3 DFRの反応機構
図8-4 FADの化学構造
図8-5 FADの酸化還元状態
図8-6 BBE様酵素による(S)－レチクリン酸化の反応機構
図8-7 THCAシンターゼの反応機構
図8-8 植物におけるアミン化合物代謝経路の概要
図8-9 PAOによるスペルミジン酸化的脱アミノ化の反応機構
図8-10 CuAOによるー級アミンの酸化機構
図8-11 PPOによるポリフェノールの酸化重合
図8-12 PPOの活性中心のHisに結合する銅イオンの配位構造
図8-13 PPOの触媒サイクル
図8-14 チャ葉中のPPOによるカテキン類からのテアフラビンの生成
図8-15 チロシナーゼによるジャガイモの褐変
図8-16 APXによるアスコルビン酸の酸化
図8-17 ペルオキシダーゼの反応機構
図8-18 FMOによるニンニクのアリイン生成機構
図8-19 シトクロムP450の触媒サイクル
図8-20 シトクロムP450の特徴
図8-21 2－オキソグルタル酸依存性ジオキシゲナーゼの反応機構
図8-22 DOXAクラスおよびDOXBクラスの反応例
図8-23 LOXによるヒドロペルオキシ基の導入
図8-24 LOXの触媒サイクル
表8-1 植物CYPファミリーの代表的反応例
表8-2 植物DOXファミリーの代表的反応例
章末問題
問1 - 解答 -
問2 - 解答 -
問3 - 解答 -
問4 - 解答 -
問5 - 解答 -
問6 - 解答 -
9章　転移酵素（EC2） 榊原圭子・佐々木伸大・矢﨑一史・水谷正治
A．糖転移酵素
A-1．GT ファミリー
❶ 補酵素UDP- 糖および反応の概説
❷ 反応機構
❸ GT の分類
A-2．GH1 型糖転移酵素
❶ 反応機構
❷ 酵素，遺伝子の特徴
B．メチル基転移酵素
B-1．補酵素SAM および反応の概説
B-2．反応機構
B-3．酵素の特徴と分類
C．アシル基転移酵素
C-1．BAHD 型AT
❶ 補酵素CoA と反応の概説
❷ 反応機構
❸ 保存配列と遺伝子数
❹ 代表的な反応例
C-2．SCPL 型AT
❶ SCPL 型AT の反応機構
❷ 保存配列と遺伝子数
❸ 代表的な反応例
D．アミノ基転移酵素
D-1．補酵素PLP と反応の概略
D-2．反応機構
D-3．酵素，遺伝子の特徴
D-4．代表的な反応
❶ プレフェン酸アミノトランスフェラーゼ
❷ バニリンアミノトランスフェラーゼ
❸ トリプトファンアミノトランスフェラーゼ
E．プレニル基転移酵素
E-1．反応の概説
E-2．反応機構
❶ プレニル二リン酸シンターゼの反応機構
❷ スクアレンシンターゼとフィトエンシンターゼの反応機構
❸ イソプレノイド以外へのプレニル基転移酵素の反応機構
E-3．酵素の特徴
❶ プレニル二リン酸シンターゼ
❷ スクアレンシンターゼとフィトエンシンターゼ
❸ p- ヒドロキシ安息香酸プレニル化酵素
❹ ホモゲンチジン酸プレニル化酵素
F．ポリケチド合成酵素
F-1．反応の概説
F-2．反応機構
F-3．酵素の特徴および遺伝子数
F-4．代表的な反応
❶ スチルベンシンターゼ
❷ クルクミンシンターゼ
図表 第9章
図9-1 UDP－糖の化学構造
図9-2 生成するグリコシド結合の立体化学に基づくGT反応の分類
図9-3 糖転移酵素の反応機構
図9-4 クエルセチンー3－O－グルコシドを生成するUGTの反応機構
図9-5 GH1型糖転移酵素の反応機構
図9-6 SAMの生成とリサイクル経路
図9-7 OMTの反応機構
図9-8 カフェイン生成にかかわる2つのN-メチル化酵素
図9-9 補酵素CoAとATの反応式
図9-10 キクの赤色素の生成にかかわるマロニル基転移酵素の反応機構
図9-11 リンドウの青色素の生成にかかわるカフェオイルトランスフェラーゼの反応式
図9-12 SCPL型ATの反応機構
図9-13 エピカテキンに没食子酸を転移するSCPL型AT
図9-14 アミノ基転移酵素の活性残基LysとPLPのシッフ塩基
図9-15 シッフ塩基生成の反応機構
図9-16 基質供与体からの脱アミノ化の反応機構（反応式1）
図9-17 基質受容体へのアミノ基転移の反応機構（反応式2）
図9-18 プレニルニリン酸シンターゼ
図9-19 スクアレンシンターゼとフィトエンシンターゼの反応機構
図9-20 p-ヒドロキシ安息香酸プレニル化酵素の反応機構
図9-21 フラノクマリン-O-プレニル化酵素の反応機構
図9-22 HPTとHSTの反応式
図9-23 カルコンシンターゼの反応式
図9-24 カルコンシンターゼの反応機構
図9-25 レスベラトロールシンターゼの反応
図9-26 クルクミンシンターゼの反応
表9-1 シロイヌナズナにおける主要なGTファミリー
章末問題
問1 - 解答 -
問2 - 解答 -
問3 - 解答 -
問4 - 解答 -
問5 - 解答 -
問6 - 解答 -
問7 - 解答 -
10章　加水分解酵素（EC3） 水谷正治・大西利幸
A．糖加水分解酵素
A-1．反応機構
❶ 反応の概説
❷ 反応機構
A-2．酵素，遺伝子の特徴
❶ モデル植物の糖加水分解酵素
❷ 配糖体加水分解酵素（GH1）
A-3．代表的な反応
B．アミド加水分解酵素
B-1．反応機構
❶ 反応の概説
❷ 反応機構
B-2．酵素，遺伝子の特徴
C．エステル加水分解酵素
C-1．反応機構
反応の概説
C-2．酵素，遺伝子の特徴
図表 第10章
図10-1 糖加水分解酵素の反応様式による分類
図10-2 糖加水分解酵素の反応機構
図10-3 糖加水分解酵素活性のpH依存性とpKa
図10-4 アミド加水分解酵素の反応機構
図10-5 エステル加水分解酵素の反応機構
表10-1 シロイヌナズナにおけるGHファミリーの分類表
章末問題
問1 - 解答 -
問2 - 解答 -
11章　脱離酵素（EC4）・異性化酵素（EC5）・合成酵素（EC6） 大西利幸・水谷正治
A．脱離酵素（EC4）
A-1．脱アミノ酵素
A-2．脱水酵素
A-3．脱炭酸酵素
❶ 反応機構
❷ 酵素，遺伝子の特徴
A-4．リブロース-1,5- ビスリン酸カルボキシラーゼ（RuBisCo）
❶ 反応機構
❷ 酵素，遺伝子の特徴
A-5．テルペンシンターゼ
❶ 反応機構
❷ 酵素，遺伝子の特徴
B．異性化酵素（EC5）
B-1．イソペンテニル二リン酸イソメラーゼ
B-2．オキシドスクアレンシクラーゼ（トリテルペン環化酵素）
B-3．コリスミン酸ムターゼ
C．合成酵素（EC6）
補酵素ATP と反応の概説
C-1．アシル活性化酵素
❶ アシルCoA シンセターゼ
❷ アシルアミノ酸シンセターゼ
❸ 反応機構
❹ 酵素，遺伝子の特徴
図表 第11章
図11-1 フェニルアラニンアンモニアリアーゼの反応機構
図11-2 デヒドロキナ酸デヒドラターゼの反応機構
図11-3 プレフェン酸からフェニルアラニンヘ至る2つのデヒドラターゼ
図11-4 PLP依存性デカルボキシラーゼの反応機構
図11-5 さまざまなアミノ酸脱炭酸酵素
図11-6 ルビスコによる炭酸固定の反応機構
図11-7 モノテルペンシンターゼによる多様なC₁₀化合物の生成機構
図11-8 イソペンテニルニリン酸イソメラーゼの反応機構
図11-9 オキシドスクアレンシクラーゼによる環化反応
図11-10 コスミン酸ムターゼによる異性化反応機構
図11-11 ATPの化学構造
図11-12 アシル活性化酵素の反応式
図11-13 4-クマロイルCoAリガーゼの反応機構
章末問題
問1 - 解答 -
問2 - 解答 -
問3 - 解答 -
12章　転写因子 庄司　翼
1．転写因子
2．フラボノイド生合成系の転写因子
❶ MYB転写因子
❷ bHLH転写因子
❸ WDRタンパク質
❹ 転写抑制因子
❺ 転写因子の種間互換性
3．JA 応答性転写因子による防御代謝系の制御
❶ ORCA 型転写因子
❷ BIS 型転写因子
4．転写因子の遺伝子発現とタンパク質活性の制御
❶ 転写制御
❷ 低分子RNA による発現制御
❸ リン酸化による活性制御
❹ ユビキチン/26S プロテアソーム依存性分解
5．転写因子の機能変化
図表 第12章
図12-1 転写制御メカニズム
図12-2 MBW (MYB/bHLH/WDR)複合体による転写制御
図12-3 フラボノイド生合成経路の転写制御
表12-1 植物二次代謝を制御する代表的な転写因子
図12-4 ニチニチソウにおけるインドールアルカロイド生合成経路の転写制御
図12-5 ORCA型およびBIS型転写因子により制御されるJA誘導性二次代謝産物
図12-6 転写因子の機能欠損による白ブドウ品種の出現
章末問題
問1 - 解答 -
問2 - 解答 -
問3 - 解答 -
13章　輸送体 士反伸和・髙梨功次郎
A．ABC 輸送体
A-1．反応機構
反応の概説と一般反応スキーム
A-2．輸送体，遺伝子の特徴
❶ 保存配列・構造
❷ 遺伝子数，分類，命名
A-3．代表的な反応例
❶ 植物ホルモンの輸送
❷ 二次代謝産物の輸送
❸ その他の輸送
B．MATE 輸送体
B-1．反応機構
❶ 反応の概説と一般反応スキーム
❷ 反応機構
B-2．輸送体，遺伝子の特徴
❶ 保存配列・構造
❷ 遺伝子数，分類，命名
B-3．代表的な反応例
❶ 二次代謝産物の液胞への輸送
❷ クエン酸の排出
❸ その他の輸送
C．NPF 輸送体
C-1．反応機構
❶ 反応の概説と一般反応スキーム
❷ 反応機構
C-2．輸送体，遺伝子の特徴
❶ 保存配列・構造
❷ 遺伝子数，分類，命名
C-3．代表的な反応例
❶ グルコシノレートおよび青酸配糖体の輸送
❷ MIA 中間体の転流
❸ 植物ホルモンの輸送
D．その他の輸送体
図表 第13章
図13-1 代謝産物の蓄積および転流モデル図
図13-2 ABCB輸送体の輸送モデル
図13-3 ABCA-ABCIサブファミリーの代表的な構造
図13-4 ABC輸送体により輸送される代表的な一次，二次代謝産物
図13-5 植物MATE輸送体（AtDTX14）の推定輸送機構
図13-6 MATE輸送体により液胞に輸送される主な二次代謝産物
図13-7 NPF輸送体(AtNPF6.3/NRT1.1/CHL1) の輸送機構
図13-8 NPF輸送体によリ輸送される主な二次代謝産物
章末問題
問1 - 解答 -
問2 - 解答 -
問3 - 解答 -
問4 - 解答 -
第Ⅲ部　植物代謝産物の機能と応用
14章　蓄積 矢﨑一史
1．輸送と蓄積
❶ 輸送体タンパク質に依存しない輸送
❷ 膜輸送体（トランスポーター）による輸送
❸ 小胞輸送を介した輸送
2．蓄積に特化した器官
❶ 茎葉
❷ 根・根茎
❸ 花
❹ 蕾
❺ 樹皮・根皮
❻ 果皮
❼ 莢
❽ 種子
3．組織レベルでの蓄積
❶ 表皮細胞
❷ 腺鱗
❸ 乳管と乳液
4．細胞小器官レベルでの蓄積
❶ 液胞
❷ プラスチド
❸ ミトコンドリア
❹ アポプラスト（細胞外）
5．蓄積部位と酵素の局在から考えられること
図表 第14章
図14-1 キハダの樹皮（内皮）
図14-2 アントシアニンは花弁の表皮細胞に蓄積する
図14-3 シソ科植物の腺鱗の模式図
図14-4 ホップ雌花の腺鱗，オオバギ果実の腺鱗
図14-5 植物細胞内蓄積の俯職図
図14-6 ムラサキの植物体と培養細胞
章末問題
問1 - 解答 -
問2 - 解答 -
問3 - 解答 -
問4 - 解答 -
問5 - 解答 -
15章　生物間相互作用 有村源一郎・杉山暁史
1．花と送粉者の相互作用
2．植物と病害虫の相互作用
3．植物̶害虫̶天敵間の三者間相互作用
4．土壌での共生，寄生
5．線虫の孵化促進
6．植物間コミュニケーションとアレロパシー
7．生態系ネットワークの中での植物二次代謝産物
図表 第15章
図15-1 二次代謝産物のかかわる生態系ネットワーク
図15-2 アオムシサムライコマユバチ
図15-3 ライマメとトウモロコシのHIPV
図15-4 根圏
図15-5 マメ科植物の根粒共生シグナル物質
図15-6 グリシノエクレピンA, ソラノエクレピンA
図15-7 アレロケミカル
章末問題
問1 - 解答 -
問2 - 解答 -
問3 - 解答 -
問4 - 解答 -
問5 - 解答 -
16章　進化 小埜栄一郎・宮本皓司・峠　隆之
1．二次代謝の遺伝子の特徴
2．代謝の分岐進化とその調節
3．平行進化
❶ オーロンシンターゼ
❷ カフェインシンターゼ
❸ フラボンシンターゼ
4．代謝の可塑性
5．生合成遺伝子クラスター
❶ 生合成遺伝子クラスターとは
❷ 原核生物と真核生物に存在する生合成遺伝子クラスター
6．植物の生合成遺伝子クラスターの例
❶ ジャガイモとトマトのグリコアルカロイド生合成遺伝子クラスター
❷ イネ属のジテルペノイド生合成遺伝子クラスター
7．メタボロミクス解析からみた代謝の多様性と進化
❶ 代謝ゲノムワイド関連解析（mGWAS）
❷ 代謝物量的形質座位解析（mQTL 解析）
8．環境適応と二次代謝
9．栽培化と二次代謝
図表 第16章
図16-1 二次代謝の系統樹
図16-2 フラボノイド代謝の平行進化と調節
図16-3 原核生物と真核生物の生合成遺伝子クラスター
図16-4 mGWASの概要
図16-5 mQTL解析に用いるIlsやRIlsの概要
章末問題
問1 - 解答 -
問2 - 解答 -
問3 - 解答 -
問4 - 解答 -
問5 - 解答 -
問6 - 解答 -
17章　食品成分・薬用成分・毒 飯島陽子・田口悟朗
1．食品の風味特性と植物二次代謝産物
❶ 色素成分
❷ 香気成分
❸ 味成分
2．食品による健康維持と二次代謝産物
❶ 植物ステロール類
❷ クロロゲン酸類
❸ フラボノイド類，重合ポリフェノール
❹ カロテノイド類
❺ カプサイシン
❻ セサミン，セサミノール
❼ アリシンおよびアリイン由来含硫揮発性成分
❽ スルフォラファン
3．生薬と二次代謝産物
❶ 神経系への作用
❷ 消炎・鎮咳・去痰作用
❸ 循環器への作用（強心・利尿など）
❹ 消化器系への作用（健胃・瀉下・止瀉）
❺ 抗腫瘍活性
❻ その他の作用
4．毒性を示す二次代謝産物
❶ アルカロイド（アルカロイド，プソイドアルカロイド）
❷ その他
図表 第17章
図17-1 主なカロテノイドの色と構造
図17-2 アントシアニン配糖体のpHによる構造変化と色調の例（マルビジン3,5- ジグルコシド）
図17-3 食品の主なアントシアニン以外のフラボノイド系色素
図17-4 クルクミンとベタニンの構造
図17-5 食品の主なテルペン系香気成分の構造
図17-6 食品のベンゼノイド香気成分
図17-7 食品中のエステル例
図17-8 ニンニクおよびタマネギのアリイナーゼ反応
図17-9 アブラナ科野菜におけるイソチオシアネートの生成
図17-10 食品の呈味にかかわる二次代謝産物
図17-11 植物ステロールの例
図17-12 クロロゲン酸の構造
図17-13 茶の機能性ポリフェノール
図17-14 セサミンおよびセサミノールの構造
図17-15 アリチアミンの構造
図17-16 スルフォラファンの構造
図17-17 神経系への作用を示す二次代謝産物の例
図17-18 鎮咳去痰作用を示す二次代謝産物の例
図17-19 強心利尿作用を示す二次代謝産物の例
図17-20 健胃作用を示す二次代謝産物の例
図17-21 消化器系への作用を示す二次代謝産物の例
図17-22 抗腫瘍作用を示す二次代謝産物の例
図17-23 種々の作用を示す二次代謝産物の例
図17-24 毒性を示す二次代謝産物の例
章末問題
問1 - 解答 -
問2 - 解答 -
問3 - 解答 -
問4 - 解答 -
問5 - 解答 -
18章　オーム科学と植物バイオテクノロジー 鈴木秀幸・關　光・刑部祐里子・刑部敬史・村中俊哉
1．植物代謝生化学とオーム科学
❶ 塩基配列決定技術
❷ 遺伝子共発現解析手法
2．遺伝子組換え技術とその応用
❶ 植物への遺伝子導入法
❷ 植物組織培養技術
❸ 遺伝子組換え作物
3．ゲノム編集
❶ 従来の育種法と変異
❷ DNA 二重鎖切断（DSB）とDNA 修復
❸ 人工ヌクレアーゼ（ZFN, TALEN,CRISPR/Cas9）
❹ CRISPR/Cas9 による植物ゲノム編集の研究例
❺ モザイク性とオフターゲット
❻ ゲノム編集の最前線と将来展望
図表 第18章
図18-1 セントラルドグマとオミックス解析
表18-1 DNAシークエンサーの種類と性能
図18-2 3種類のNGS機器で検出する分子種
図18-3 遺伝子共発現解析
図18-4 アグロバクテリウムによる植物ゲノムヘのT-DNA移行機構
図18-5 植物組織培養
図18-6 DNA修復経路
図18-7 ゲノム編集技術
章末問題
問1 - 解答 -
問2 - 解答 -
問3 - 解答 -
コラム
●オウレンの転写生合成輸送
●意外と身近な植物ホルモン
●チオエステルやカルボン酸リン酸無水物はカルボキシ化合物の生体内での活性化体である
●輸送体を用いた二次代謝産物の生産制御
●植物組織培養と代謝産物の転流
●寄生植物と社会
●植物二次代謝産物と薬の開発
● ゲノム編集技術による毒のないジャガイモの作出
● ゲノム編集技術によるGABA含量を高めたトマトの実用化
索　引
記号・数字・ギリシャ文字・ABC
DEFGHIJKLM
NOPQRSTUV
WXYZあいうえ
おかきく
けこさし
すせそたちつて
となにぬねのはひふ
へほまみむめも
やゆよらりるれろわ
執筆者一覧
奥付
基礎から学ぶ植物代謝生化学【章末問題解答】
1章 分類
2章 芳香族化合物
3章 イソプレノイド
4章 アルカロイド
5章 糖，脂質，アミノ酸，含硫化合物
6章 植物ホルモン
7章　生合成概論
8章 酸化還元酵素 （EC1）
9章 転移酵素（EC2）
10章 加水分解酵素（EC3）
11章　脱離酵素（EC4）・異性化酵素（EC5）・合成酵素（EC6）
12章 転写因子
13章 輸送体
14章 蓄積
15章 生物間相互作用
16章 進化
17章 食品成分・薬用成分・毒
18章 オーム科学と植物バイオテクノロジー

✦ Subjects

植物, 化学, 生化学, テキスト