| 研究課題/領域番号 |
21K06635
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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 | 日本大学 |
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研究代表者 |
高宮 知子 日本大学, 薬学部, 講師 (50513917)
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| 研究分担者 |
遊川 知久 独立行政法人国立科学博物館, 植物研究部, グループ長 (50280524)
辻田 有紀 佐賀大学, 農学部, 准教授 (80522523)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 共生菌 / ラン科植物 / ビベンジル合成酵素 / 物質生産 / Dendrobium / セッコク属植物 / 菌根菌 / 共生 / 生合成遺伝子 / ラン科セッコク属植物 / 成長促進 / 代謝物産生 / ラン科 / 共培養 / 二次代謝産物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、ラン科セッコク属植物から単離されている菌根菌とセッコク属植物を共培養し、機能性ポリフェノールの生合成を増加させる菌種を特定する。また、ポリフェノールの生合成に関与する遺伝子群の発現解析を行い、菌根菌によって発現誘導される生合成遺伝子を明らかにする。さらに、菌根菌と植物の共培養を用いた有用代謝物の大量産生系の構築を目指す。
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| 研究成果の概要 |
ラン科セッコク属植物からは、ビベンジル誘導体が数多く単離されており、生物活性を示す化合物が多い。ビベンジルの生合成はビベンジル合成酵素 (BBS)が触媒する。キバナノセッコクからはBBSファミリーの6遺伝子が単離されているが、その発現に共生菌が及ぼす影響は明らかでない。本研究では、3種類の共生菌がBBS遺伝子の発現に及ぼす影響を経時的に調べた。その結果、菌と培養した幼苗では、遺伝子の発現量が早期に増加した。また、菌と培養した幼苗では、ビベンジル誘導体の量が増加していた。特定の菌と植物との相互作用を利用することで、短期間で生合成遺伝子の発現量と物質生産量を増加できる可能性が示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、共生菌と植物の共生関係に注目し、菌が植物の生合成遺伝子の発現に及ぼす影響を調べた。その結果、特定の菌がビベンジル合成に関与する遺伝子の発現に影響を与えることが明らかになった。さらに、共生菌との共培養によって代謝物量が増加していた。今回の結果から、適切な共生菌を選択することによって目的の代謝物生産を最適化できる可能性が示唆された。
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