| 研究課題/領域番号 |
18K06731
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分47050:環境および天然医薬資源学関連
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
森元 聡 九州大学, 薬学研究院, 教授 (60191045)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | ベルベリンブリッジ酵素 / マルバタバコ / フェニルプロパノイド / 酸化酵素 / フェルラ酸 / コニフェリルアルコール / コニフェリルアルデヒド / ベルベリンブリッジ様蛋白質 / 生合成 / リグニン / ベルベリンブリッジ酵素様蛋白質 / ニコチン / 細胞壁 |
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| 研究成果の概要 |
マルバタバコから3種のベルベリンブリッジ酵素をクローニングし、それらの遺伝子をカイコで発現した。組み換え酵素の活性を調べるために、ニコチンの生合成前駆体と推定されているデヒドロメタニコチンを基質として各種条件下で、反応させたがニコチンの生成は確認されなかった。
一方、各種フェニルプロパノイドを基質としてカイコで発現したベルベリンブリッジ酵素の活性を測定した結果、非常に興味深いことにコニフェリルアルコールからコニフェリルアルデヒドやフェルラ酸の生成が確認された。同一の酵素でアルコール類をカルボン酸類に参加する酵素は植物からは確認されてない。さらに本反応で構造未知の化合物の生成も確認された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
申請課題では、マルバタバコのベルベリンブリッジ酵素の機能を明らかにする目的で研究を遂行したが、ニコチンの生合成にかかわる活性を検出することはできなかった。しかしながら、今回検討した酵素類はフェニルプロパノイドを酸化する機能を有することが証明された。しかも、コニフェリルアルコールを直接フェルラ酸まで直接酸化することを確認した。そのような酵素はこれまで植物から確認されておらず、学術的に重要と思われる。さらに組み換え酵素がフェルラ酸の脱炭酸反応を触媒するという、きわめて新規な反応を明らかにすることに成功した。
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