2015 Fiscal Year Annual Research Report
甘草を中心とする重要マメ科薬用資源植物の統合ゲノム研究
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15H02494
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
齊藤 和季 千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (00146705)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 秀幸 公益財団法人かずさDNA研究所, バイオ研究開発部, グループ長 (80276162)
山崎 真巳 千葉大学, 大学院薬学研究院, 准教授 (70222370)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 薬学 / ゲノム / 薬用植物 / 二次代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
甘草はその安定供給が危惧される最も重要な生薬の代表であり、そのゲノム機能科学研究は天然薬用資源学において最も重要な課題の１つである。そこで、本研究の全体目標の一つは、甘草についてドラフトゲノム配列を決定し、トランスクリプトーム解析などによって、重要形質を決定しているゲノム領域や遺伝子を同定することである。さらに甘草以外のマメ科の重要な薬用資源植物やその他の科の重要薬用植物についても、同様の手法で薬用成分の生産に関与している遺伝子を同定し、今後ますます重要性が増加する薬用資源植物の統合ゲノミクスの基礎研究基盤を提供することも目標とする。
当該年度は、主に薬用植物の「甘草」について、グルチルリチン含有量の高いウラル甘草の１品種について、ゲノム配列データのアセンブルを行い、アセンブルした配列情報を詳細に解析した。その結果、34,445個のタンパク質をコードする遺伝子を見出した。また、甘草のゲノム情報と、他のマメ科植物のゲノム情報およびゲノム全域との比較解析などを行った結果、薬効成分の一つであるイソフラボノイドの生合成に関わる遺伝子群の一部が遺伝子クラスタを形成していることを発見した。さらに、グリチルリチンを含む有用化合物群の生合成に関わる酵素遺伝子が含まれる遺伝子ファミリーを、甘草のゲノム情報から網羅的に探索し、それらの遺伝子構造を明らかにした。本成果は、英国の科学雑誌The Plant Journalに発表した。また、その他の甘草および他の薬用植物の配列データも取得した。これらの成果は、甘草の分子育種による国内栽培化、生産性の向上、生薬としての機能改変のほか、薬効成分の生産に必要な有用遺伝子の探索に資すると期待できる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ウラル甘草の1品種のドラフトゲノム解読とアセンブリーが終了し、その成果は植物科学の一流専門誌であるThe Plant Journalに発表した。この成果論文は、同誌の表紙カバーとして特集された。また、その他の甘草および他の薬用植物の配列データもほぼ予定通りに取得することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
生薬甘草として用いられるウラル甘草（G. uralensis）以外のグルチルリチンを含むスペイン甘草（G. glabra）、新疆甘草（G. inflata）についてもゲノム、トランスクリプトーム解析を進める。同時に、さらに甘草以外のマメ科の重要な薬用資源植物やその他の科の重要薬用植物についても、同様の手法で薬用成分の生産に関与している遺伝子の同定を進める。
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