2014 Fiscal Year Research-status Report
サポニン生合成遺伝子の解析によるPanax属植物における成分的多様性の成因の解明
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26460119
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
朱 シュウ 富山大学, 和漢医薬学総合研究所, 助教 (20377360)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | Panax属植物 / 次世代シーケンサー / トリテルペンサポニン / 生合成 / 成分的多様性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「薬用人参」、「三七人参」等の原植物を含むPanax属植物には多様な構造と生物活性を有するトリテルペンサポニンが含有されており、各種が各々特徴的な成分組成を有している。本研究では、極めて近縁でありながら、対照的なサポニン成分組成を示すPanax属植物3種に焦点を当て、異なるaglyconeを持つトリテルペンサポニンの生合成に関与する酵素遺伝子及びその制御機構の分子基盤を明らかにし、Panax属植物における成分的多様性の成因を解明することを目的とする。
同じ環境条件下に栽培しているPanax属植物3種の根茎よりmRNAを抽出し、次世代シーケンサーを用いたトランスクリプトーム（RNA-Seq）解析を行った。三種よりそれぞれ約10 Gbasesの塩基配列データを取得し、それらについてde novoアセンブル解析を行った。アセンブリした配列について、機能アノテーション、発現量解析などを進んでいる。RNA-Seq解析に用いた各種の同一植物株の根茎について、HPLCによる成分プロファイルの比較及び11サポニン成分の定量分析を行った。3種とも、根茎に10%以上の高含量サポニン成分を含有していることを確認した。3種の内、2種には四員環のdammarane系サポニンのみが検出され、1種には含有サポニン成分の95％以上が五員環のOleanolic acid系サポニンであり、各種に特徴的な成分組成を有していることを明らかにした。
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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
同じ環境条件下に栽培しているPanax属3種について、次世代シーケンサーを用いたRNA-seq解析を行うとともに、成分分析を行った。各種において,特徴的なサポニン成分組成に相応するそれらの生合成関連遺伝子の特異的発現変動が予測される。データ解析は進行中であるが、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の予定通り進める。
次世代シーケンサーを用いたRNA-Seq解析により見出した候補酵素遺伝子群の全長配列を決定して行くとともに機能解析を行う。三種由来のスクアレン閉環酵素（OSC）遺伝子を中心に各々全遺伝子の配列を明らかにし、公開データベースに登録された様々な植物由来の該当遺伝子と比較する。同時に同属各種間における同一機能を有する遺伝子の塩基配列の差異を明らかにする。
Ocotillol型aglycone骨格形成に関与するOSC遺伝子を特定し、ocotillol型aglycone骨格をもつサポニンの生合成経路を解明する。
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| Causes of Carryover |
既存の溶媒、試薬類を用いて実験を行ったため、物品費の一部をH27年度に繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
この研究費は、H27年度分として請求した助成金のうち物品費と合わせて使用する予定である。
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