| 研究課題/領域番号 |
20K06166
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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40020:木質科学関連
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
服部 武文 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 教授 (60212148)
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| 研究分担者 |
吉住 真理子 徳島県立農林水産総合技術支援センター(試験研究部), 徳島県立農林水産総合技術支援センター(資源環境研究課), 専門研究員 (40822846)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022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)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | マツタケ / メチル基転移酵素 / ケイ皮酸メチル / カルボキシメチルトランスフェラーゼ / LC-MS/MS / Tricholoma matsutake / methyl transferase / methyl cinnamate / phenylpropanoid / life cycle / metabolism |
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| 研究開始時の研究の概要 |
マツタケ の香り主成分であるケイ皮酸メチルや、その生合成中間体から派生する安息香酸は、フェニルプロパノイド代謝を経て生合成される。この代謝は、シロ菌糸の保護、子実体形成との関連性が示唆されている。本研究では、① ケイ皮酸→ケイ皮酸メチルを司る酵素をコードするcDNAをクローニングする。② ケイ皮酸-CoAヒドラターゼをコードするcDNAをクローニングする。③ 培養菌糸、自然界の菌糸において、①、②の遺伝子の発現を比較する。結果を基に、マツタケ生活環における、両代謝反応および、両化合物の役割を考察する。踏まえて、シロにおいて菌糸を保護し、自然界でのマツタケ生産の増大につながる方策を考察する。
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| 研究成果の概要 |
本研究の最終目的は、マツタケの主要な香り成分の一つである、ケイ皮酸メチル生合成機構の解明である。ケイ皮酸のメチル基転移酵素活性を、ケイ皮酸メチル生合成が誘導されたマツタケ培養菌糸から、酵素反応生成物をTLCによる精製・濃縮により検出した。本培養菌糸より得たmRNAに由来する候補cDNAで大腸菌を形質転換し、菌の超音波破砕後の可溶性画分及び不溶性画分から、当該活性を示す精製組換え酵素を得た。加熱失活酵素は活性を示さなかった。こうして、S-adenosyl-L-methionine依存ケイ皮酸carboxyl methyltransferaseをコードするcDNAがマツタケよりクローニングされた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ケイ皮酸carboxyl methyltransferaseが、植物以外で初めて見出されたことが学術的意義である。今後本酵素と植物の同酵素との類似点相違点を解明し、これまで未解明であった植物以外の本酵素の特性、進化の特徴を解明できる。一方、このケイ皮酸メチルは子実体形成に伴う含有量の増加、菌食性動物ヒメツチトビムシの忌避作用から、自然界のマツタケシロを保護し、本菌の生活環で重要な働きをしている。本研究でマツタケにおけるケイ皮酸メチル生合成を遺伝子レベルで研究できる結果を示したので、絶滅危惧種「危急」であるマツタケの生活環を、ケイ皮酸メチルを軸に研究できるようになったことが社会的意義である。
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