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Elucidation of saikosaponin biosynthesis mechanism and saikosaponin production by yeast

Research Project

Project/Area Number 16K08314
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Natural medicines
Research InstitutionTokushima Bunri University

Principal Investigator

Masaaki Noji  徳島文理大学, 薬学部, 准教授 (80271534)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsサイコサポニン / 生合成 / シトクロムP450 / 薬学 / 植物 / 酵素 / 遺伝子 / バイオテクノロジー
Outline of Final Research Achievements

By searching the EST databases of Bupleurum falcatum L., we have isolated three cDNAs of cytochrome P450, R144574, which hydroxylates the carbon at position 23 of β-amyrin, Rnn9542 hydroxylating C-16β, and CL4443 forming an ether linkage between C-13 and C-28, in addition to R144792 hydroxylating C-28, and Rnn 2525 hydroxylating C-16α, which have so far been identified as the cytochrome P450s involved in saikosaponin biosynthesis. As a consequence, we successfully identified all the cytochrome P450s involved in saikosaponin biosynthesis. Furthermore, as a result of expressing these enzyme genes in yeast, we succeeded in producing saikogenin F, the aglycone of saikosaponin A, which is one of a major saponin of B. falcatum L..

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

サイコサポニン生合成に関与する全てのシトクロムP450を同定することに成功したことで、植物がつくる複雑な二次代謝物の生合成機構の解明が可能となった。またミシマサイコのサイコサポニン生合成に関与する酵素の6遺伝子を酵母内で同時に発現させることに成功した。その結果、ミシマサイコの主要なサポニンであるサイコサポニンAのアグリコンを酵母で生産させることに成功した。このことにより、酵母を用いて植物が産生する有用な代謝物を早く、大量につくりだすための基盤作りに成功したといえる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Presentation (5 results)

  • [Presentation] サイコサポニン生合成に関与する酵素遺伝子の探索2019

    • Author(s)
      中西亜季 野路征昭 西澤奨 兼目裕充 米山達朗 梅山明美
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 酵母を用いたサイコゲニンおよびその関連化合物の生産2019

    • Author(s)
      大橋幸治 野路征昭 岡本育子 米山達朗 梅山明美
    • Organizer
      日本薬学会第139年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] サイコサポニンA, Cの生合成に関与するβ-アミリンC-16β水酸化酵素の探索2018

    • Author(s)
      西澤奨 野路征昭 米山達朗 兼目裕充 岡本育子 梅山明美
    • Organizer
      日本生薬学会第65回年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] サイコサポニン生合成に関与するシトクロムP450遺伝子の単離と機能解析2017

    • Author(s)
      野路征昭、遠藤加奈子、兼目裕充、岡田岳人、高橋宏暢、浅川義範、豊田正夫、梅山明美
    • Organizer
      日本生薬学会第64年会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] サイコサポニン生合成に関与するシトクロムP450および糖転移酵素の探索2016

    • Author(s)
      野路征昭、山口誠美、新見明子、兼目裕充、岡田岳人、高橋宏暢、浅川義範、豊田正夫、梅山明美
    • Organizer
      日本生薬学会第63年会
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2016-09-24
    • Related Report
      2016 Research-status Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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