| 研究概要 |
植物成分は多段階の酵素反応で合成される.植物細胞内では酵素ネットワークなどの効率的な生合成の仕組みが推定される.その機構をマメ科のイソフラボノイド系をモデルとして解析する.
マメ科ファイトアレキシン系酵素cDNAのクローニングと機能解析:イソフラバン型ファイトアレキシン生合成系の酵素・遺伝子の殆ど全てが同定されたが,イソフラバン骨格の生合成機構は未知であった.ジヒドロフラン環を開裂するリグナン系の還元酵素のホモログをミヤコグサから得て,ベスティトール生合成の最終酵素プテロカルパン還元酵素(PTR)cDNAを同定した.アルファルファやミヤコグサから,生合成系後半のイソフラボン還元酵素(IFR),ベスティトン還元酵素(VR)cDNAを取得し,大腸菌系で触媒機能を確認した.VRとプテロカルパン合成系脱水酵素(DMID)の間ではタンパク質間相互作用が示唆されており,DMIDとPTRは反応中間体を共有するので,DMID cDNAをクローニングし,これらの相互作用を,タンパク質の共クロマトや酵母2-hybrid系を用いて検討する.
非マメ科でのイソフラボン生産:2-ヒドロキシイソフラバノン合成酵素(IFS)と脱水酵素(HID)を共発現した組換え酵母細胞は,反応の共役によりIFS単独発現株と比べて総イソフラボノイド含量が増加することを見いだした.植物でもIFS, HID反応の共役によりイソフラボノイド量が増加することを確認するために,IFS, HIDを導入した組換えペチュニアを作成し,鉢上げした.今後IFS, HID共発現株と,IFS単独発現株のイソフラボノイド量を比較する.
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