Biosynthesis of citrus-derived polymethoxyflavones with an activity of the anti-memory disorder
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19F19398
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 外国 |
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| Review Section |
Basic Section 39030:Horticultural science-related
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
古藤田 信博 佐賀大学, 農学部, 准教授 (50355426)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ISLAM Zaherul 佐賀大学, 農学部, 外国人特別研究員
ISLAM Md. Zaherul 佐賀大学, 農学部, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2019-11-08 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2021: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2019: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | PMF / O-メチルトランスフェラーゼ / 組織別遺伝子発現 / 融合タンパク質 / カンキツ / QTL解析 / ポリメトキシフラボン / ポンカン / OMT遺伝子 |
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| Outline of Research at the Start |
申請者の研究室では文部科学省の遺伝資源保存事業によりミカン科22属、約300種類の野生種及び栽培種を保有し国内最大規模である。そこで、抗認知症活性が期待されるカンキツ由来ポリメトキシフラボンの分布や蓄積、生合成経路の解明を目指す。現在認知症の効果的な治療法・治療薬はないため製薬企業が開発に多額の資金を投資しているが、ポリメトキシフラボン(PMF)の活性が注目されている。PMFの蓄積は一部の植物に限られており、それがカンキツ類である。申請者側の豊富なミカン亜科植物を対象としてPMFの分布や生合成を明らかにすれば、将来的に世界中の人たちの健康増進に大いに寄与することができる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ポリメトキシフラボンの生合成に関わると考えられる４種類の新たなOMT遺伝子を単離した。単離したOMT遺伝子の特徴を確認するため、吉田ポンカンの葉と果実におけるPMFの蓄積および6種類のOMT遺伝子の発現を調査した。その結果、OMT1およびOMT9が比較的発現が高く、PMFの蓄積と遺伝子発現に相関が見られた。また、吉田ポンカンの組織別発現解析も行った。
この４種の遺伝子および既に単離されていたOMT1およびOMT4の６種類をタンパク質発現ベクター（pGEXベクター、GST融合タンパク質）に導入し、タンパク質の産生を試みた。その結果、OMT1, 8, 13, 16で発現誘導を確認した。OMT４およびOMT９については誘導に問題があり、別のベクター（pET28a）に導入することで発現誘導を改善した。これらのタンパク質を精製し、想定される各種基質を使用して、酵素活性についてアッセイを行った。共同研究期間内には、明確なアッセイ結果を出すことはできなかったが、酵素活性の確認は継続して実験していく予定である。
一方、ハナユｘゲンコウの実生集団におけるPMF蓄積の定量は完了したが、想定に反して実生集団の数が少なくなってしまったことから本組み合わせでの連鎖地図作成は期間内では断念した。しかしながら、この組合わせは、PMF蓄積が劣性遺伝であることとハナユおよびゲンコウの遺伝的背景を考慮するとヘテロｘヘテロであり、後代実生に一定数のPMF高蓄積個体が出現した。このことからPMFの蓄積は劣性遺伝であるという仮説を支持するデータが得られた。
発表者に当該研究員も含む2021年９月の学会発表で優秀発表賞を受賞したPMFに関する一連の研究は、当研究室における本格的なPMF研究開始から８年が経過し、学会でも評価されるに至っている。「PMF蓄積に関するQTL解析」は、令和4年２月に論文が受理された。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(2 results)
