ムラサキ科植物が生産する薬用化合物の多様性創出機構の解明
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21J12807
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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 | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 38040:Bioorganic chemistry-related
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
押切 春佳 信州大学, 総合医理工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | ムラサキ科植物 / シコニン / アルカニン / アシル基転移酵素 / 植物二次代謝 / 生合成 / ムラサキ科 / 薬用植物 / BAHDアシル基転移酵素 / 分岐鎖アミノ酸 |
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| Outline of Research at the Start |
一部のムラサキ科植物は高生理活性物質である多様なシコニンおよびアルカニン誘導体を生産するが、その組成は種間で異なる。私はこれまでにムラサキにおいてシコニンとアルカニンにそれぞれ特異的なアシル基転移酵素 (LeSAT1、LeAAT1) を報告した。本研究では、複数のムラサキ科植物を用いてシコニン・アルカニンアシル基転移酵素の解析を行い、ムラサキ科植物におけるシコニン・アルカニン誘導体多様化機構の解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題ではムラサキ科植物が生産する高生理活性物質であるシコニンおよびアルカニン誘導体の多様性創出機構の解明を目的とした。先行研究において、シコニンおよびアルカニンのそれぞれに立体特異的なアシル基転移酵素LeSAT1およびLeAAT1をムラサキにおいて報告した。シコニン/アルカニン誘導体の組成は植物種により異なることから、本研究ではまずこれらのオルソログの機能が植物種間で異なると推測し、機能比較を行った。
ムラサキを含む7植物種のトランスクリプトームデータより得られた計23分子種のシコニン/アルカニンアシル基転移酵素のオルソログをそれぞれ大腸菌に発現させ、酵素アッセイに供した。アシル基受容体およびアシル基供与体の特異性から2タイプのシコニン特異的アシル基転移酵素 (SAT1/2) および2タイプのアルカニン特異的アシル基転移酵素 (AAT1/2) が存在し、これらは植物種間で機能が保存されていることを明らかにした。さらにタバコを用いた細胞内局在解析の結果、SATとAATの各タイプ間ではそれぞれ細胞内局在が異なることを明らかにし、シコニン/アルカニン誘導体生合成において機能が異なる可能性を示した。
これらの結果から、シコニン/アルカニン誘導体多様性の創出にはアシル基転移酵素の機能以外の要因が寄与していると推測した。シコニン/アルカニン誘導体組成の異なるムラサキ培養細胞2系統を用い、アシル基供与体の供給経路に関与すると推測される複数遺伝子の発現変動を調べた。しかし、培養細胞系統間における遺伝子発現量の明確な差異は検出できず、シコニン/アルカニン誘導体のアシル基多様性に寄与する要因の解明には至らなかった。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(1 results)
