| 研究課題/領域番号 |
16K18902
|
|---|
| 研究機関 | 金城学院大学 |
|---|
研究代表者 |
藤原 裕未 金城学院大学, 薬学部, 助教 (90756511)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2018-03-31
|
| キーワード | シソ属植物 / 精油成分 / シトクロムP450 / ペリルアルデヒド / クローニング / 機能的発現 |
|---|
| 研究実績の概要 |
シソ属植物は、アジア原産の一年生草本で、十数種類に分類されるさまざまな精油型を持つが、日本ではペリルアルデヒドを豊富に含む精油型が最も有名である。精油型は遺伝的に制御されていることが明らかとなっており、生合成を担う酵素としてリモネン、リナロール、ゲラニオール合成酵素などが既にクローニングされている。本研究では、生合成経路の各ステップのうち、水酸化やフラン環形成反応を担っていると予測されるシトクロムP450を中心にクローニングと機能解析を行い、ペリルアルデヒドの生合成に関与するシトクロムP450（CYP71AT146）を得た。ペリルアルデヒド型のシソに特異的に発現していたCYP71AT146はリモネンを基質とし、ペリルアルコール、ペリルアルデヒドを生成する一連の生合成反応を触媒した。リモネンを基質としペリルアルコールを生成するシトクロムP450（perilla (-)-limonene-7-hydroxylase）は既に同定されていたが、この酵素とCYP71AT146のアミノ酸配列相同性は37%であり、異なるシトクロムP450であった。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究ではシソ属植物の精油成分生合成経路についてシトクロムP450をターゲットにし、明らかにすることが目的である。本年度の研究では、EST（expressed sequence tag）ライブラリーから精油成分生合成関連酵素の探索を行い、ペリルアルデヒド型に特異的に発現しているシトクロムP450のクローニングと機能発現を行った。タンパク質発現量が少なく、用いたCPR（cytochrome p450 reductase）の影響により結果の解釈が困難ではあったものの、酵母を用いた発現系を用いてin vitro酵素反応を行えたため、研究はおおむね順調に進行している。
|
| 今後の研究の推進方策 |
シソ属植物由来のESTライブラリーを探索し、シトクロムP450をターゲットとした精油成分生合成関連遺伝子のさらなる探索を行う。とくに前年度の問題点であった不十分な発現量、CPRの影響を考慮して、大腸菌発現系を用いた機能解析を行う。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
酵母を用いた機能的発現は、問題点が生じたものの、比較的順調に進行したため、大腸菌を用いた機能的発現は行わなかった。そのため、当初計画していた消耗品の購入費用が抑えられた。しかしながら、酵母発現系ではいくつかの問題も生じているために、次年度に大腸菌を用いた機能的発現を試みる予定である。
|
| 次年度使用額の使用計画 |
既に作製しているESTライブラリーの作製に用いた系統とは別の系統を用いて、新たにESTライブラリーを作製する予定である。また、本年度に引き続き、遺伝子関連試薬、機能解析にかかる消耗品等の購入に加えて、研究成果報告のための国際学会参加旅費に充てる予定である。
|
