Biosynthesis and efflux mechanisms of secondary metabolites produced by Lithospermum erythrorhizon

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05825
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38030:Applied biochemistry-related
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: Takanashi Kojiro 信州大学, 学術研究院理学系, 准教授 (10632119)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: シコニン / アシル基転移酵素 / アルカニン / ムラサキ

Outline of Final Research Achievements

Several Boraginaceae plants produce biologically active red naphthoquinone pigments, derivatives of the enantiomers shikonin and alkannin, which vary in acyl groups on their side chains. Compositions of shikonin/alkannin derivatives vary in plant species, but the mechanisms generating the diversity of shikonin/alkannin derivatives are largely unknown. This study identified and characterized two BAHD acyltransferases, shikonin O-acyltransferase (LeSAT1) and alkannin O-acyltransferase (LeAAT1), from Lithospermum erythrorhizon, a medicinal plant in the family Boraginaceae used in East Asia.

Free Research Field

植物生化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ムラサキを含むムラサキ科植物の数種は多様なシコニン・アルカニン誘導体を生産する。その種類と組成は種ごとに異なり、主にアシル基の構造の違いによる多様性が大きい。本研究において、アシル基を付加する酵素を見出したことから、本酵素のムラサキ科植物におけるオルソログを取得することが出来れば、多様なシコニン・アルカニン誘導体を創出するための基盤を構築することが出来る。