2021 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the molecular mechanism that regulates the diversity of the tetracyclic diterpene skeleton produced by Scoparia dulcis
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18K06729
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
山村 良美 富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 助教 (30464027)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ジテルペン / P450 / 有用物質生産 / ジャスモン酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は「スコパリア植物の二次代謝産物の生合成酵素を包括的に解析することによって、四環性ジテルペンの骨格形成のダイバーシティを制御する分子機構を解明すること」である。この目的のために、最終年度は、前年度に単離した7つのP450候補遺伝子をメチルジャスモン酸刺激、サリチル酸処理等をした細胞を用いて、定量的リアルタイムPCR法で遺伝子発現の変動を解析した。その結果、SDB生合成経路に関与する既知遺伝子（SdCPS2およびSdKSL1）をガイド遺伝子として発現変動パターンが類似する6種のP450（SdCYP71CV1, SdCYP71D489, SdCYP71D501, SdCYP71DE1, SdCYP76B129, SdCYP76B130）を最終候補とした。次に、候補のSdCYPクローンのトランジットペプチドを削除したORFを発現ベクターに組み込み、基質（scopadula-13-α-ol）産生大腸菌株に形質転換した。発現を誘導した大腸菌から酵素反応生成物についてGC-MS で分析した。しかしながら、候補SdCYPによるscopadula-13-α-olの代謝は確認されなかった。今後は、このシステムの反応・培養条件検討を行い、引き続きSdCYPの機能の解明を目指す。
植物がもつ機能を分子レベルで解明することは、環化・修飾反応の人為的制御による有用な活性をもつ天然化合物類縁体（創薬シーズ）創出に貢献できると考えられる。
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