高等植物が生産する生理活性トリテルペノイド成分の代謝工学に関する基礎研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13780470
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Research Institution: Gifu Pharmaceutical University
• Principal Investigator: 林 宏明 岐阜薬科大学, 薬学部, 助手 (50260998)
• Keywords: トリテルペノイド / サポニン / 生合成 / オキシドスクアレン閉環酵素 / シトクロムP450 / メチルジャスモン酸 / スクアレン合成酵素 / スクアレンエポキシダーゼ

Research Abstract

これまでに、カンゾウ培養細胞が生産するテルペノイドの生合成制御に重要な役割を果たすと考えられる、2種類のスクアレン合成酵素遺伝子、2種類のスクアレンエポキシダーゼ遺伝子、3種類のオキシドスクアレン閉環酵素遺伝子をクローニングすることができた。また、植物ホルモンの一つであるメチルジャスモン酸の投与により、カンゾウ培養細胞のソヤサポニン生合成に関与するスクアレン合成酵素、スクアレンエポキシダーゼ、3種類のオキシドスクアレン閉環酵素の一つであるβ-アミリン合成酵素の3段階の酵素のmRNAレベルが上昇し、その結果、最終産物であるソヤサポニンの生産量も増大し、乾燥重量あたり最大3%にも達することが明らかとなった。メチルジャスモン酸の投与により生合成後半に位置する配糖化酵素の酵素活性も増大することから、メチルジャスモン酸によるmRNAレベルの上昇を指標としてソヤサポニン生合成の後半に位置すると考えられている配糖化酵素の遺伝子やシトクロムP450によると推定される位置特異的水酸化酵素の遺伝子をクローニングすることができる可能性が示唆された。このサポニン生合成の後半に関与する遺伝子を同定するため、これまでにカンゾウ培養細胞より複数の配糖化酵素とシトクロムP450の遺伝子をクローニングしており今後、メチルジャスモン酸の投与によるmRNAレベルの変化を調べるとともに、これら遺伝子の酵素機能解析をすすめていく予定である。