Study on the diversity and the origin of terpenoids in soft corals and sponges

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K07114
• Research Institution: University of the Ryukyus
• Principal Investigator: 田中 淳一 琉球大学, 理学部, 教授 (20163529)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 海綿 / ソフトコーラル / DNA

Outline of Annual Research Achievements

初年度は遺伝子を扱うための実験室の準備を行った後、海綿での試料個体による違いや抽出条件の違いなどについて主に検討した。対象としたのは、manoalide, heteronemin, scalaradial, pupukeanane, spongian, axynissimide A, axisonitrile, curcuphenol などを含む海綿に加え、メロテルペン類のarenarol などを含有している海綿を採集し、直ちに持ち帰った後、DNAの抽出を行った。また、並行してchondrillin, onnamide, swinholideなどテルペンとは異なる系統の物質を含む海綿類についても、比較のために抽出を行った。試料の形態が軟らかいものから硬いものまで様々であることから、ミキサーを用いた破砕に加え、乳鉢等で処理した後、常法での処理を行い、メタゲノム分画を得た。一方、含有成分については、通常の有機溶媒による抽出とNMR測定で確認した。
得られたDNAを電気泳動でチェックしたところ、抽出条件により得られたDNAの質に違いはあるものの、短めのDNAが多くみられる結果となっており、今後も条件検討が必要とされる。
ソフトコーラル類も沖縄本島沿岸で代表的な種類を採集し、ジテルペン類のNMR測定による確認を行うと共に、キットを使用してmRNAを抽出した。種類や個体による違いについては、まだ規則性を見いだせていない。
海綿由来のDNAについては、PCR実験によってメバロン酸、あるいは非メバロン酸経路に関連するテルペン生合成遺伝子がないか検討したが、容易に増幅できるようなDNAはあまり見当たらなかった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナによる影響で本研究に参加予定の留学生の来日が遅れ、研究開始が遅れた。

Strategy for Future Research Activity

海綿については今後も抽出方法を検討するが、あまり変化がみられない場合には、代表的なテルペンを含有している数種のメタゲノムを次世代シーケンサによる解析に送付する。その後、得られたcontigを基に解析を行い、できるだけ何らかのテルペン生合成遺伝子の一部を明らかにするようにする。

Causes of Carryover

実験の遅延に伴い、解析依頼に使用する経費が残っているため。しかし、解析経費はかなり高額なので、数件の試料を解析に出すとすぐに使用される予定である。