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植物におけるリグナン類の生理機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K05857
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分38040:生物有機化学関連
研究機関公益財団法人サントリー生命科学財団

研究代表者

堀川 学  公益財団法人サントリー生命科学財団, 生物有機科学研究所・構造生命科学研究部, 研究員 (70270569)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードセサミン酸化酵素 / オイルボディ / 脂質代謝 / RNA-seq / オイルボディ構成タンパク質 / ゴマリグナン / セサミノール / エピセサミノン / リグナン / セサミン代謝物 / オイルボディ蛋白質
研究開始時の研究の概要

ゴマ種子に蓄積するゴマリグナンの一種であるセサミンは、種子の発芽と共に代謝され関連する代謝物に変換される。発芽時におけるセサミンの急激な代謝は、セサミンあるいはセサミン代謝物に何らかの重要な生理的機能があることを示していると考えた。ゴマリグナンのような植物二次代謝産物(例えば、果物や野菜に含まれるポリフェノール類やカロテノイド類)のヒトや動物に与える効能については多くの研究が報告されているが、植物自身におけるその生理機能についてはほとんど分かっていない。そこで、ゴマリグナンを題材として、植物における機能を明らかにする。本研究は、他の植物におけるリグナン類の生理機能解明の一助となる。

研究成果の概要

ゴマ種子には、セサミンを含むリグナン類という化合物群が蓄積している。セサミンは、裸子植物はから被子植物に至る100以上の植物種で同定されていることから、植物中で何らかの機能を担っていると考えているが、その理解には至っていない。本研究では、登熟過程でゴマ種子中に蓄積したセサミン等の脂溶性リグナンは、発芽時に代謝され消失することに注目し、その機能を理解するため、代謝酵素の同定を行い、セサミン類の代謝生成物とその一連の代謝酵素群を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物二次代謝産物は、植物特有の成分で、一部は医薬品やそのリード化合物、及び、健康食品の素材等になっているが、植物自身における機能については理解されていいない。その生合成酵素群を明らかにすることにより、植物中でのその成分の生成や局在を調整することが期待でき、それにより、植物中での機能の理解に結び付くと考えている。将来的に、植物の有効利用な生産のコントロールなど社会的なニーズにこたえることができる可能性があると考えている。

報告書

(2件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] (+)-Sesamin-oxidising CYP92B14 shapes specialised lignan metabolism in sesame2020

    • 著者名/発表者名
      Erisa Harada, Jun Murata, Eiichiro Ono, Hiromi Toyonaga, Akira Shiraishi, Kosuke Hideshima, Masayuki P. Yamamoto, Manabu Horikawa
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 104 号: 4 ページ: 1117-1128

    • DOI

      10.1111/tpj.14989

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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