| 研究課題/領域番号 |
21K19082
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分38:農芸化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
関 光 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30392004)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | トリテルペン配糖体 / サポニン / 生合成 / メタボロン / 合成生物学 / マメ科植物 / トリテルペノイド / 酵素 / 代謝経路 / トリテルペンサポニン / チャネリング / 酵母 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
トリテルペン配糖体は植物が生産する有用物質であり、有名なものに甘味料等として使用される甘草のグリチルリチンがある。植物細胞ではグリチルリチンの生合成に関わる酵素タンパク質群が細胞内の小胞体膜上で「代謝酵素複合体(メタボロン)」を形成することによって効率良くグリチルリチンを生合成していると考えられているが実験的な証明は不足している。そこで本研究では、グリチルリチン生合成酵素が互いにタンパク質-タンパク質相互作用をするかを調べるとともに、大腸菌細胞内でグリチルリチン生合成酵素間のタンパク質-タンパク質相互作用を人工的につくりだすことでグリチルリチン生産が可能かを検証する。
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| 研究成果の概要 |
トリテルペン配糖体（以下、サポニンと記述）は植物が産生する低分子化合物群の一グループであり、天然甘味料原料として使用される甘草根に含まれる甘味成分のグリチルリチンなど多くの機能性成分がある。本研究では、多段階にわたるサポニン生合成に関わる複数酵素について、それらのタンパク間相互作用の有無を調べるとともに、微生物細胞内で人工的な酵素複合体(メタボロン)の形成を促進することによって組換え微生物細胞におけるサポニン生産量を増加させうることを見いだした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
希少な植物に特有の有用機能性成分を培養が容易な微生物を用いて、希少な植物原料に依存せず安定・安価に生産しようとする研究が多くなされているが、本来植物細胞が行っている多段階にわたる一連の酵素反応を微生物細胞内において再現することは必ずしも容易ではなく、実用化には生産性の向上が求められる。本研究は、微生物細胞内で多くの生合成酵素の複合体化を人工的に促進することで生産性の向上が可能であることを示したことから社会的意義がある。
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