2016 Fiscal Year Research-status Report
基質特異性と配列相同性の相関による機能未知二次代謝糖転移酵素の同定と応用
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16K08297
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| Research Institution | Nagoya City University |
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Principal Investigator |
寺坂 和祥 名古屋市立大学, 大学院薬学研究科, 講師 (60405214)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 植物二次代謝糖転移酵素 / アントラキノン / 薬用植物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物二次代謝産物として重要であるアントラキノンの生合成系において、未知のアントラキノン特異的配糖化酵素を単離するため、モミジバダイオウ（Rheum palmatum）植物体から遺伝子配列情報取得を行った。モミジバダイオウの生薬としての用部である根茎には多くのアントラキノン配糖体が含まれることから、本研究での遺伝子取得の材料として用いた。Homology-based PCRクローニング法による新規配糖化酵素遺伝子の網羅的な単離により、現在までに、複数クローンの新規植物二次代謝糖転移酵素の全長cDNAが単離できた。これらのクローンに関して、遺伝子発現を解析した結果、これらは根茎だけでなく葉などの植物体の各器官においても発現していた。また、これまでほとんど報告のないモミジバダイオウの各器官に含まれるアントラキノン類について成分分析を行ったところ、アントラキノンアグリコンが各器官に含まれていることが明らかとなった。現在、これまでに単離できた新規配糖化酵素遺伝子について、組換えタンパク質を発現する系を構築し、それを用いてアントラキノンアグリコンに対する配糖化能の検定を進めている。
一方、これまで研究代表者らが蓄積してきた植物配糖化酵素ライブラリーを用いて、ダイオウ属植物に配糖体として含まれるアントラキノンであるemodinやaloe-emodinを基質とした配糖化反応を行い、位置選択的な配糖化能について検定した。いくつかの配糖化酵素においては、基質特異性や位置選択性がみられたことから、さらに多くの配糖化酵素について配糖化能の検定を進めている。
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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
本研究の推進に必要な新規配糖化酵素の単離が順調に進んでいる。また、植物配糖化酵素ライブラリーを用いたアントラキノンを基質とした配糖化能の検定も、当初予定していた数の配糖化酵素の検定はできていないものの、基質特異性や位置選択性を見出だせていることから、総合的に見て進捗状況は順調であると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、モミジバダイオウからの新規配糖化酵素遺伝子の単離を進めるとともに、遺伝子単離の効率化のため、RNAシークエンシングについても検討する。また、単離できた新規配糖化酵素については、アントラキノンに対する配糖化能の検定を進めていく。また、植物配糖化酵素ライブラリーを用いたアントラキノンを基質とした配糖化能の位置選択性の結果を収集し、当初計画通り、配糖化酵素ライブラリーのファンクショナルスクリーニングの情報を元にした、新規配糖化酵素の機能推定が可能かについて検討する。
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| Causes of Carryover |
新規植物糖転移酵素の遺伝子クローニングが順調に進行したため、物品費の使用が計画以下で済んだ。また発表予定であった３月のいくつかの学会日程が近すぎたため発表を見送ることとなり、旅費の支出が計画を下回った。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
試薬、実験器具等の研究遂行に必要な消耗品の購入費のほか、RNAシークエンシングなどの外部委託解析の費用に充てる。また、学会等での発表をより積極的に行うため、学会参加費、旅費、論文投稿料などの成果発表のための費用に使用する。
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