| 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 |
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| 研究課題/領域番号 |
23108528
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 公益財団法人かずさDNA研究所 |
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研究代表者 |
鈴木 秀幸 公益財団法人かずさDNA研究所, 産業基盤開発研究部, 主席研究員 (80276162)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2012年度)
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| 配分額 *注記 |
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2012年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2011年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | オミックス統合解析 / サポニン生合成 / 酸化酵素 / オキシドスクアレン環化酵素 / 次世代シークエンサー / EST解析 / ウリ科植物 / 苦味配糖体 |
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| 研究実績の概要 |
ウリ科植物ニガウリ（Momordica charantia）の苦味配糖体サポニン生合成経路と生合成酵素（OSC 、水酸化酵素、配糖化酵素など）の全貌を解明することを目指し、次世代シークエンサーを用いて、ニガウリの10種類の器官（葉、茎、果実、根など）のRNA-Seq解析を行い、4種類のoxidosqualene環化酵素（OSC）遺伝子を見出した。それらの全長配列を取得後、酵母GIL77株を用いて発現機能解析を行った結果、それぞれcucurbitadienol、cycloartenol、β-amyrinおよびisomultiflorenolを単一生成物として与えるOSCであることが明らかとなった。
キュウリゲノム情報から、cucurubitadienol骨格を直接酸化する酵素にCYP81が関与している可能性が示唆されたことより、ニガウリ由来のcucurubitadienol合成酵素（McCBS）遺伝子及びMcCYP81遺伝子がトリテルペン生合成遺伝子クラスターを形成すると仮定すると、同じ遺伝子発現制御を受ける事が推測される。そこで、RNA-Seq解析での各植物器官のRPKM(Reads per kilo base per million)を利用した相関解析により、ニガウリ由来のMcCBS遺伝子と同じ遺伝子共発現パターンを示すMcCYP81-6の遺伝子クローニングを行った。
McCYP81-6遺伝子機能解析に関しては、cucurubitadienol 生産酵母に導入して、質量分析機器分析を行った。LC-MS分析結果により、m/z=441[M+H]のcucurubitadienol の酸化物と思われる酵素反応生成物を検出した。現在、酵素反応生成物詳細な構造解析中である。
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| 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。
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| 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。
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