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基礎生化学と網羅的遺伝子解析を基盤とするビベンジルカンナビノイド設計図の完全解明

Publicly Offered Research

Project AreaBiosynthetic machinery: Deciphering and regulating the system for bioactive metabolite diversification
Project/Area Number 23108516
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

田浦 太志  九州大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (00301341)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2012: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2011: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Keywords生合成 / オオケビラゴケ / ビベンジルカンナビノイド
Outline of Annual Research Achievements

オオケビラゴケ(Radula perrottetii)は大麻のカンナビノイドに類似した構造のビベンジルカンナビノイドであるperrottetineneを生産することが報告されている。本研究では網羅的遺伝子発現解析(EST)に基づき、perrottetinene生合成に関与するポリケタイド合成酵素、プレニル転移酵素及び酸化閉環酵素を同定することを目的とした。先ず、ポリケタイド合成酵素に関しては昨年度ESTデータより推定した6種の配列(PKS1~PKS6)をRT-PCRにより増幅し、大腸菌発現ベクターpQE80Lに組み込み、組み換え酵素を調製した。得られた各PKSについて、phenylpropionyl-CoAを開始基質とするアッセイを検討した結果、perrottetinene前駆体として予想されるdihydropinosylvinの合成は確認されなかった一方、PKS5を除く各酵素の反応液に、分子量258の生成物が確認されたことから、dihydropinosylvinのカルボン酸化体が合成されたものと推察した。オオケビラゴケの近縁種であるRadula marginataはperrottetineneのカルボン酸化体であるperrottetinenic acidを含有することが知られており、オオケビラゴケにおいても同様の代謝経路が存在する可能性が考えられる。次いで、プレニル転移酵素および酸化閉環酵素に関しては昨年度EST解析によりピックアップした候補配列のうち、特にカンナビノイド生合成経路の酵素と高いホモロジーを示す各三種の配列をRT-PCRにより増幅し、メチロトロフ酵母の発現ベクターpPICZaに組み込み、X33株に形質転換して発現株を作製した。以上のように本研究ではオオケビラゴケに特徴的な二次代謝産物生合成に関与すると考えられる各遺伝子を保存し、発現系を確立するに至った。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2012

All Presentation (5 results)

  • [Presentation] カンナビノイド関連化合物の生合成研究2012

    • Author(s)
      田浦太志
    • Organizer
      徳島文理大学薬学部、文部科学省戦略的研究基盤形成支援事業、第5回研究発表会
    • Place of Presentation
      徳島
    • Year and Date
      2012-12-22
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 網羅的遺伝子解析を基盤とするカンナビノイド関連化合物設計図の解明2012

    • Author(s)
      田浦太志
    • Organizer
      「生合成マシナリー:生物活性物質構造多様性創出システムの解明と制御」第4回公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2012-12-08
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Exploring genes involved in bibenzyl cannabinoid biosynthesis based on EST analysis2012

    • Author(s)
      F. Taura
    • Organizer
      International Conference of Natural Products Biosynthesis
    • Place of Presentation
      Awaji-shima, Japan
    • Year and Date
      2012-06-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] EST解析を基盤とするビベンジルカンナビノイド生合成遺伝子の探索2012

    • Author(s)
      田浦太志、兼目裕充、高橋宏暢、野路征昭、橋本敏弘、豊田正夫、浅川義範
    • Organizer
      日本薬学会第132年会
    • Place of Presentation
      札幌市
    • Year and Date
      2012-03-30
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] EST解析を基盤とするビベンジルカンナビノイド生合成遺伝子の探索2012

    • Author(s)
      田浦太志、兼目裕充、高橋宏暢、野路征昭、橋本敏弘、豊田正夫、浅川義範
    • Organizer
      日本農芸化学会2012年度大会
    • Place of Presentation
      京都市
    • Year and Date
      2012-03-24
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

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