2015 Fiscal Year Research-status Report
アルツハイマー病治療薬創製を志向した新規天然物リガンド生物合成システムの確立
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15K18886
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| Research Institution | Iwate Medical University |
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Principal Investigator |
浅野 孝 岩手医科大学, 薬学部, 助教 (10552888)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 毛状根 / ヒガンバナアルカロイド / 遺伝子発現変動解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ヒガンバナ科に属するGalanthus elwesiiの無菌植物体の小球及び根より誘導したカルスを切り出し、Agrobacterium rhizogenes懸濁液に浸けて超音波処理を行った。そして、A. rhizogenes懸濁液を湿らせたろ紙の上にカルスを置き、5分間真空処理を行った後、共存用固形培地（1/2MS、3%ショ糖、200 μM アセトシリンゴン、0.3%ゲルライト、pH 5.7）に置床し、25℃、暗所下で3日間共存培養を行った。次に、共存培養を行ったカルスを除菌用固形培地（1/2MS、3%ショ糖、200 mg/l クラフォラン、200 μM アセトシリンゴン、0.3%ゲルライト、pH 5.7）に移し、25℃、暗所下で6週間以上培養して除菌を行った。最後に、カルスから再生した小球を継代用固形培地（MS、3%ショ糖、10 μM NAA、0.5 μM カイネチン、0.2%ゲルライト、pH 5.7）に移して培養を行った結果、再生植物体を得ることができた。再生植物体の根からゲノムDNAを抽出し、PCR法を用いてA. rhizogenes由来のrol遺伝子の有無を調べることにより、再生植物体が形質転換体であることを確認できた。
ヒガンバナ科に属するNarcissus bulbocodiumにおいて、GalanthamineやLycorineを蓄積する無菌植物体の根と、これらアルカロイドをほとんど含まないカルスの間で、次世代シークエンサーを用いたRNA-seqデータに基づく遺伝子発現変動解析を行ったところ、根で優位に発現する遺伝子としてヒガンバナアルカロイド生合成の上流に関与するTyrosine decarboxylaseを抽出することができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
形質転換体の培養については順調に進んでいるが、LC-MSを用いたヒガンバナアルカロイドの定量方法の確立が出来ておらず、分析条件及び解析方法の検討に多くの時間を要してしまった。ただ、次年度に行う予定であった次世代シークエンサーを用いた発現遺伝子の網羅的解析によるヒガンバナアルカロイド生合成関連候補遺伝子の選抜を前倒しで進行させたため、研究の遅れは挽回可能であると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在検討を進めているLC-MSを用いたヒガンバナアルカロイドの定量方法の確立を急ぐと共に、ヒガンバナアルカロイド生合成関連候補遺伝子の発現を改変した毛状根及び形質転換植物体の誘導を行う。
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| Causes of Carryover |
LC-MSを用いたヒガンバナアルカロイドの定量方法を確立できなかったため、ヒガンバナ科植物形質転換体のアルカロイド定量に際し必要となる物品の発注が次年度に持ち越された。また、平成27年度の後半に次世代シークエンサーを用いた発現遺伝子の網羅的解析を進めたため、解析費用の支払いが次年度となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
アルカロイド定量及びヒガンバナ科植物形質転換体の培養、遺伝子発現解析に際し必要となる物品の購入を行う。その他、研究成果を発表するための論文投稿料及び英文校閲費用などに支払いを予定している。
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