成分変異を基盤とした二次代謝産物の生合成に関する基礎研究

Research Project

Project/Area Number	23K06188
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 47050:Environmental and natural pharmaceutical resources-related
Research Institution	Ritsumeikan University
Principal Investigator	林宏明立命館大学, 薬学部, 教授 (50260998)
Project Period (FY)	2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000) Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000) Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Keywords	甘草 / 成分変異 / グルコグリチルリチン / parvisoflavone / 生合成
Outline of Research at the Start	重要生薬である甘草の甘味成分であるグルチルリチン酸（GL）の代わりにグルコグリチルリチン（GGL）を生産するGL非生産83-555系統や、多様なサポニン成分とフラボノイド成分を生産する各種カンゾウ属植物の成分変異を比較解析する。これらの成分変異系統の生合成能を成分レベルと遺伝子レベルで比較解析することで、カンゾウ属植物による有用成分の生合成に関する基礎研究を行う。
Outline of Annual Research Achievements	ウラルカンゾウの83-555-3系統はグルコグリチルリチン（GGL）を生産する83-555系統（G. uralensis）と野生型のG. uralensisが交配した系統と推定され、グリチルリチン酸（GL）とGGLの両者を生産し、雑種強勢により旺盛な生育を示す。一方、GGLのみを生産するウラルカンゾウの83-555系統の増殖はあまりよくない。これまでに、83-555-3系統の子系統から、GGLのみを生産すると思われる系統を６系統（83-555-3-12、83-555-3-26、83-555-3-28、83-555-3-41、83-555-3-50、83-555-3-54）得た。これらの屋外栽培を行なっており、GGLが高含量で生育の良い系統を選抜する予定である。83-555-2系統はGGLを生産する83-555系統（G. uralensis）と野生型のG. glabraが交配した種間雑種と推定され、GLとGGLの両者を生産し、雑種強勢により83-555系統よりも旺盛な生育を示す。すでに、83-555-2系統の子系統から、GGLのみを生産する３系統（83-555-2-4、83-555-2-S03、83-555-2-S03）を見出だしている。また、83-555-2系統から地下部の雑種特異的成分としてparvisoflavone A（PI）を単離して同定した。83-555-2系統の子系統には、PIを含有する系統と含有しない系統があり、今後、これらのフラボノイド組成も解析していく予定である。さらに83-555系統、83-555-2系統、83-555-3系統のUGT73P12遺伝子の配列を比較し、83-555-2系統と83-555-3系統に存在する野生型のUGT73P12遺伝子の配列を決定した。今後は、他のカンゾウ属植物のUGT73P12遺伝子の配列と比較する予定である。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason グリチルリチン酸（GL）とグルコグリチルリチン（GGL）の両方を生産する雑種強勢を示す系統の種子から、合計９系統のGGL生産系統を選抜して屋外栽培を進めており、概ね順調に進展している。UGT73P12遺伝子の配列に関しても、所有する多様なカンゾウ属植物のUGT73P12遺伝子の配列を解析することで、興味深い結果が得られている。
Strategy for Future Research Activity	今後は、屋外栽培しているグルコグリチルリチン（GGL）生産系統の地下部を収穫し、高生産系統を選抜するとともに、得られた地下部からGGL以外のサポニンを単離同定する予定である。また、UGT73P12遺伝子の配列を、多様なカンゾウ属植物間で比較するとともに、地下部のサポニンとフラボノイドの組成、地上部のフラボノイド組成に関しても明らかにしていく予定である。