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基礎生化学と網羅的遺伝子解析を基盤とするビベンジルカンナビノイド設計図の完全解明

公募研究

研究領域生合成マシナリー:生物活性物質構造多様性創出システムの解明と制御
研究課題/領域番号 23108516
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関九州大学

研究代表者

田浦 太志  九州大学, 薬学研究科(研究院), 助教 (00301341)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2012年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2011年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード生合成 / オオケビラゴケ / ビベンジルカンナビノイド
研究実績の概要

オオケビラゴケ(Radula perrottetii)は大麻のカンナビノイドに類似した構造のビベンジルカンナビノイドであるperrottetineneを生産することが報告されている。本研究では網羅的遺伝子発現解析(EST)に基づき、perrottetinene生合成に関与するポリケタイド合成酵素、プレニル転移酵素及び酸化閉環酵素を同定することを目的とした。先ず、ポリケタイド合成酵素に関しては昨年度ESTデータより推定した6種の配列(PKS1~PKS6)をRT-PCRにより増幅し、大腸菌発現ベクターpQE80Lに組み込み、組み換え酵素を調製した。得られた各PKSについて、phenylpropionyl-CoAを開始基質とするアッセイを検討した結果、perrottetinene前駆体として予想されるdihydropinosylvinの合成は確認されなかった一方、PKS5を除く各酵素の反応液に、分子量258の生成物が確認されたことから、dihydropinosylvinのカルボン酸化体が合成されたものと推察した。オオケビラゴケの近縁種であるRadula marginataはperrottetineneのカルボン酸化体であるperrottetinenic acidを含有することが知られており、オオケビラゴケにおいても同様の代謝経路が存在する可能性が考えられる。次いで、プレニル転移酵素および酸化閉環酵素に関しては昨年度EST解析によりピックアップした候補配列のうち、特にカンナビノイド生合成経路の酵素と高いホモロジーを示す各三種の配列をRT-PCRにより増幅し、メチロトロフ酵母の発現ベクターpPICZaに組み込み、X33株に形質転換して発現株を作製した。以上のように本研究ではオオケビラゴケに特徴的な二次代謝産物生合成に関与すると考えられる各遺伝子を保存し、発現系を確立するに至った。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2012

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] カンナビノイド関連化合物の生合成研究2012

    • 著者名/発表者名
      田浦太志
    • 学会等名
      徳島文理大学薬学部、文部科学省戦略的研究基盤形成支援事業、第5回研究発表会
    • 発表場所
      徳島
    • 年月日
      2012-12-22
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 網羅的遺伝子解析を基盤とするカンナビノイド関連化合物設計図の解明2012

    • 著者名/発表者名
      田浦太志
    • 学会等名
      「生合成マシナリー:生物活性物質構造多様性創出システムの解明と制御」第4回公開シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-12-08
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Exploring genes involved in bibenzyl cannabinoid biosynthesis based on EST analysis2012

    • 著者名/発表者名
      F. Taura
    • 学会等名
      International Conference of Natural Products Biosynthesis
    • 発表場所
      Awaji-shima, Japan
    • 年月日
      2012-06-18
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] EST解析を基盤とするビベンジルカンナビノイド生合成遺伝子の探索2012

    • 著者名/発表者名
      田浦太志、兼目裕充、高橋宏暢、野路征昭、橋本敏弘、豊田正夫、浅川義範
    • 学会等名
      日本薬学会第132年会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2012-03-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] EST解析を基盤とするビベンジルカンナビノイド生合成遺伝子の探索2012

    • 著者名/発表者名
      田浦太志、兼目裕充、高橋宏暢、野路征昭、橋本敏弘、豊田正夫、浅川義範
    • 学会等名
      日本農芸化学会2012年度大会
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      2012-03-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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