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2019 年度 研究成果報告書

アルカロイド生産におけるウラシル輸送体の生理的役割と一次代謝維持機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号 16K07702
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 応用生物化学
研究機関神戸薬科大学

研究代表者

士反 伸和  神戸薬科大学, 薬学部, 教授 (20547880)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードタバコ / アルカロイド / ウラシル輸送体 / ニコチン / 培養細胞
研究成果の概要

植物は様々な特化代謝産物を生産している。その中には有用な生物活性を示すことから医薬品原料として用いられるものも多い。我々は特化代謝の効率的な生産に関わる輸送体の研究を進めてきており、本研究では、タバコのアルカロイド生合成酵素と同様に発現誘導される色素体局在のウラシル輸送体に着目した。本輸送体を過剰発現するタバコ毛状根および培養細胞を作出し、代謝物を網羅的に解析したところ、フェニルアラニンなど複数のアミノ酸が増減するとともに、アルカロイド生産性の変化も示唆された。これら結果から、ウラシル輸送体のvivoにおける役割を初めて明らかとするとともに、効率的な特化代謝生産に繋がる重要な知見が得られた。

自由記述の分野

植物細胞分子生物学

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物が生産する化合物の中にはモルヒネなど有用なものも多い。一方で、それらの供給はいまだに植物資源に依存しているものもあり、生育の遅さなどから安定供給系の開発が求められている。本研究では、植物がそれら有用化合物を生産する際に、細胞内の効率的な物質輸送に関わると推定される葉緑体局在型のウラシル輸送体の研究を行なった。タバコのウラシル輸送体を培養細胞などに過剰発現させた結果、アミノ酸やアルカロイドなどの生産が変化することが示唆された。本研究成果を今後に応用していくことで、植物で有用物質をより効率的に生産していくことが可能になると期待される。

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公開日: 2021-02-19  

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