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植物の持つ天然物生合成のゲノム基盤を、メタボロミクスを基盤とした統合オミクスによって解明する事を目的とする。特に、臨床的に用いられている抗がん成分カンプトテシンや血糖低下作用を有するキノリチジンアルカロイドなどのアルカロイド生産植物について、トランスクリプトームおよびメタボロームデータを、次世代シークエンサーおよび高性能質量分析計によって取得、解析する。次に、これらのオミクス統合データについて生合成に必須な遺伝子について生物情報学を駆使したゲノムマイニング手法によって推定する。さらに、植物細胞での遺伝子組み換え技術によってin vivoでの機能を決定する。当年度は、まずカンプトテシン生産細胞でのデープトランスクリプトーム解析の準備とデータ取得を行った。生産細胞からのmRNAの調製、cDNA作成を行い、次世代シークエンサーを用いたトランスクリプトーム解析の材料とした。また、キノリチジン型アルカロイド生合成遺伝子およびフラボノイド生合成、含硫黄代謝産物生合成遺伝子のゲノムマイニングの準備を行った。育種されたキノリチジン型アルヵロイド非含有変種を用いて、非生産主種との比較トランスクリプトームとメタボロームの統合から生合成候補遺伝子の絞り込みを行った。さらに、組換えタンパク質と異種植物での発現による成分変化を指標にした機能同定を進めた。フラボノイド生合成、含硫黄代謝産物生合成遺伝子についてもほぼ同様の手法で準備を進めた。
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