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薬用植物カンゾウにおけるグリチルリチン酸の高生産を目的とした分子生物学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K08301
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 天然資源系薬学
研究機関北海道医療大学

研究代表者

高上馬 希重  北海道医療大学, 薬学部, 准教授 (80342781)

研究分担者 関 光  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (30392004)
金 尚永  北海道医療大学, 薬学部, 講師 (70624287)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードカンゾウ / Glycyrrhiza / グリチルリチン酸 / トリテルペノイド / 生合成 / 植物 / 薬学
研究成果の概要

薬用植物カンゾウ(Glycyrrhiza uralensis)は世界で広く用いられる。主薬用成分としてトリテルペノイド化合物のグリチルリチン酸が含まれる。トリテルペノイドの生合成機構の解明に取り組んだ。
①CYP88D6遺伝子(シトクロムP450酸化酵素)を過剰発現する形質転換培養細胞においてグリチルリチン酸量が増加することを明らかにした。②カンゾウ培養細胞においてトリテルペノイド骨格C-28位酸化の機能を担うCYP716A179を新たに見出した。③GubHLH3(basic helix-loop-helix 転写因子)はソヤサポニン生合成遺伝子を制御することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

医薬品原料として高品質なカンゾウを社会に供するためには、グリチルリチン酸生成に関するトリテルペノイド生合成機構を解明することが必要である。本研究から、トリテルペノイド化合物の生合成酵素遺伝子の解析、発現制御を明らかにした。このような基礎データのさらなる蓄積により、薬用成分含有量の高いカンゾウを品種改良して社会に供給することが可能となる。また培養細胞による医薬品、機能性成分の生産も可能となる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] The Basic Helix-Loop-Helix Transcription Factor GubHLH3 Positively Regulates Soyasaponin Biosynthetic Genes in Glycyrrhiza uralensis2018

    • 著者名/発表者名
      Tamura Keita、Yoshida Koki、Hiraoka Yasuko、Sakaguchi Daiki、Chikugo Ayaka、Mochida Keiichi、Kojoma Mareshige、Mitsuda Nobutaka、Saito Kazuki、Muranaka Toshiya、Seki Hikaru
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 59 号: 4 ページ: 778-791

    • DOI

      10.1093/pcp/pcy046

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CYP716A179 functions as a triterpene C-28 oxidase in tissue-cultured stolons of Glycyrrhiza uralensis.2017

    • 著者名/発表者名
      Tamura, K., Seki, H., Suzuki, H., Kojoma, M., Saito, K. and Muranaka, T.: CYP716A179 functions as a triterpene C-28 oxidase in tissue-cultured stolons of Glycyrrhiza uralensis.
    • 雑誌名

      Plant Cell Rep.

      巻: 36 号: 3 ページ: 437-445

    • DOI

      10.1007/s00299-016-2092-x

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Glycyrrhizin production in hairy root cultures of Glycyrrhiza uralensis induced triterpenoid biosynthetic gene2016

    • 著者名/発表者名
      M Kojoma, H Seki, K Ohyama, SY Kim, T Muranaka
    • 雑誌名

      Planta Medica

      巻: 82 号: S 01 ページ: S1-S381

    • DOI

      10.1055/s-0036-1596798

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] カンゾウと微生物の共生に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      中尾隆寛、千々岩諒太、石丸幹二、有馬進、高上馬希重
    • 学会等名
      第8回甘草に関するシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification of beta-amyrin 28-oxidase in Glycyrrhiza uralensis2016

    • 著者名/発表者名
      Keita Tamura, Hikaru Seki, Hideyuki Suzuki, Mareshige Kojoma, Toshiya Muranaka
    • 学会等名
      日本生物工学会年次大会
    • 発表場所
      富山県・富山市
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 薬用植物カンゾウのトリテルペノイド生合成制御に関わる転写因子の探索2016

    • 著者名/発表者名
      田村啓太、關光、吉田光輝、平岡靖子、持田恵一、鈴木秀幸、高上馬希重、光田展隆、高木優、斉藤和季、村中俊哉
    • 学会等名
      第34回日本植物細胞分子生物学会(上田)大会
    • 発表場所
      長野県・上田市
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Identification of beta-amyrin 28-oxidase in Glycyrrhiza uralensis2016

    • 著者名/発表者名
      Keita Tamura, Hikaru Seki, Hideyuki Suzuki, Mareshige Kojoma, Toshiya Muranaka
    • 学会等名
      55th Annual Meeting of the Phytochemical Society of North America
    • 発表場所
      University of California, Davis, USA
    • 年月日
      2016-08-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Glycyrrhizin production in hairy root cultures of Glycyrrhiza uralensis induced triterpenoid biosynthetic gene.2016

    • 著者名/発表者名
      Mareshige Kojoma, Hikaru Seki, Kiyoshi Ohyama, Sang-Yong Kim, Toshiya Muranaka
    • 学会等名
      9th Joint Natural Products Conference 2016
    • 発表場所
      Copenhagen, Denmark
    • 年月日
      2016-07-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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