植物ゲノム中の多重化酵素遺伝子の機能解析による天然変異酵素反応の集積

• 研究領域: 生体反応の集積・予知・創出を基盤としたシステム生物合成科学
• 研究課題/領域番号: 23H04555
• 研究種目: 学術変革領域研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 水谷 正治 神戸大学, 農学研究科, 准教授 (60303898)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円); 2024年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2023年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
• キーワード: 多重化酵素遺伝子 / ジオキシゲナーゼ / ステロイド / アルカロイド / 天然変異酵素

研究開始時の研究の概要

遺伝子重複は代謝産物の多様性を生み出す遺伝的進化の重要な要因であり、生物は代謝酵素をコードする遺伝子の重複と変異の集積により新規な生体反応を創出し、様々な生理機能に関わる化合物を進化獲得してきた。本課題では、植物ゲノムに存在する、代謝酵素をコードする遺伝子の多重化・重複化に着目する。植物において多重化した酵素遺伝子は、数百万年の進化の中で試行錯誤により作り出され淘汰された天然の変異酵素の集積であり、それらを機能解析することにより「新規な生体反応の集積」を目指す。具体的には、ナス科植物のゲノム上で多重化している酸素添加酵素 2-オキソグルタル酸依存性ジオキシゲナーゼの酵素機能を網羅的に解析する。