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2018 年度 実績報告書

甘草を中心とする重要マメ科薬用資源植物の統合ゲノム研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H02494
研究機関千葉大学

研究代表者

齊藤 和季  千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (00146705)

研究分担者 山崎 真巳  千葉大学, 大学院薬学研究院, 准教授 (70222370)
ライ アミット  千葉大学, 大学院薬学研究院, 特任助教 (60760535)
鈴木 秀幸  公益財団法人かずさDNA研究所, ゲノム事業推進部, グループ長 (80276162)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード薬学 / ゲノム / 薬用植物 / 二次代謝
研究実績の概要

甘草はその安定供給が危惧される最も重要な生薬の代表であり、そのゲノム機能科学研究は天然薬用資源学において最も重要な課題の1つである。そこで、本研究の主要な目標の一つは、甘草についてドラフトゲノム配列を決定し、トランスクリプトーム解析などによって、重要形質を決定しているゲノム領域や遺伝子を推定することである。さらに甘草以外のマメ科の重要な薬用資源植物やその他の科の重要薬用植物についても、同様の手法で薬用成分の生産に関与している遺伝子を同定し、今後ますます重要性が増加する薬用資源植物の統合ゲノミクスの基礎研究基盤を提供することも目標とする。
当該年度は、ウラル甘草に次いで生薬「甘草」の基原植物として重要なスペイン甘草(Glycyrrhiza glabra)およびに新疆甘草(G. inflata)のゲノム配列について、イルミナプラットフォームによる配列取得、メイトペア・ライブラリーの配列取得、1分子リアルタイムDNAシークエンサー(PacBio)による追加的なゲノム配列の取得、BioNano社1分子DNAゲノムマッピングシステムデータを取得した。さらに、染色体コンホメーションを解析するHiC法を適用するためのライブラリー作成を行った。また、同じくマメ科植物のクララ(Sophora flavescens)について、そのゲノムサイズをフローサイトメーターによって推定し、同時にゲノム配列データを取得した。
また、マメ科植物が生産するキノリチジンアルカロイドの生合成経路の初発酵素遺伝子をシロイヌナズナに導入発現し、新規の生合成経路を作出する研究も継続し、学術誌に論文を投稿した。
これらの成果は、甘草等の重要な薬用植物のゲノム科学および薬用成分の生合成エンジニアリングに資すると期待できる。

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A new era in plant functional genomics2019

    • 著者名/発表者名
      Rai Amit、Yamazaki Mami、Saito Kazuki
    • 雑誌名

      Current Opinion in Systems Biology

      巻: 15 ページ: 58~67

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.coisb.2019.03.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of Plant Metabolomics and Medicinal Plant Genomics2018

    • 著者名/発表者名
      Saito Kazuki
    • 雑誌名

      YAKUGAKU ZASSHI

      巻: 138 ページ: 1~18

    • DOI

      https://doi.org/10.1248/yakushi.17-00193

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] アルカロイド生合成遺伝子を発現したシロイヌナズナにおける新規代謝物生産2019

    • 著者名/発表者名
      清水陽平, 佐藤大, 鈴木秀幸, 斉藤和季, 山崎真巳
    • 学会等名
      第60回 日本植物生理学会年会
  • [学会発表] シロイヌナズナへのリジン脱炭酸酵素遺伝子導入による新規代謝経路誘導と化学多様性の拡張2019

    • 著者名/発表者名
      清水陽平、Amit Rai、佐藤大、鈴木秀幸、斉藤和季、山崎真巳
    • 学会等名
      日本薬学会 第139年会
  • [学会発表] Phytochemical genomics: from Arabidopsis to medicinal plants2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Saito
    • 学会等名
      The 3rd Conference of the International Society for Plant Molecular Farming
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Phytochemical genomics for biosynthesis of specialized products in medicinal plants2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Saito
    • 学会等名
      Western Pacific Regional Forum for the Harmonization of Herbal Medicines 7th International Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シロイヌナズナへのリジン/オルニチン脱炭酸酵素遺伝子導入によるカダベリン代謝誘導2018

    • 著者名/発表者名
      清水陽平,大川結子、佐藤大、鈴木秀幸、斉藤和季、山崎真巳
    • 学会等名
      日本生薬学会 第65回年会(広島)

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公開日: 2019-12-27  

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