研究課題
基盤研究(B)
植物が示す二次代謝には、一連の化学反応が一つの細胞内で完結せず、複数の細胞間を中間代謝産物が複雑に移動して進行する細胞横断型のものが知られている。本研究では、ニチニチソウを用い、各種細胞の代謝分化の全体像を明らかにすることを目的とした。１）茎や葉における代謝産物の細胞間分布の詳細を明らかにした。異形細胞や乳管細胞が分化してくる時期や、葉における二次代謝産物の分布変動を明らかにした。２）各種細胞の代謝分化を明らかにするために、遺伝子発現の解析を進めた。３）ニチニチソウ培養細胞は、二次代謝産物を蓄積することが無いが、一方で関連酵素遺伝子がすべて発現していることを明らかにした。
固着生活を送る植物は、その場の環境に適応するために様々な生理機能を発達させており、その一つが二次代謝である。二次代謝産物は、受粉の媒介に必要な昆虫の誘引、植食動物の忌避など重要な役割を持つ。その生理活性は、人間にも効果を示すものがあり、本研究で扱うニチニチソウ(Catharanthus roseus)は、抗がん剤として利用される化合物を多数合成する。ニチニチソウ代謝産物の生合成経路は詳細に研究されているが、その代謝が植物体内でどのように制御されているかは、未だほとんど知られていない。それらを明らかにすることは、植物の代謝過程の解明としてばかりでなく、人間に有用な物質の産生にも寄与できる。
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