研究課題
トリテルペノイド配糖体（サポニン）は多くの生薬の主活性成分や天然甘味成分として重要な植物二次代謝産物の一グループである。マメ科の薬用植物カンゾウ（甘草）は肝庇護薬、抗炎症剤、甘味料原料として多用されるサポニンであるグリチルリチンのほか、マメ科植物が共通して生産するソヤサポニンを生合成するがその制御機構は不明である。本研究では、ゲノム・トランスクリプトーム情報を活用してカンゾウにおけるサポニン生合成制御に関与する転写制御因子の同定を目指した。カンゾウにおけるサポニン生合成に関わる新規酵素としてソヤサポニン生合成に関わるシトクロムP450酸化酵素CYP72A566を新たに同定した。さらに、ソヤサポニン生合成に関わるβ-アミリン合成酵素、CYP93E3、CYP72A566遺伝子の発現を正に制御するbHLH型転写因子（GubHLH3）の同定に成功した。さらに、GubHLH3遺伝子を高発現するカンゾウおよびミヤコグサの形質転換毛状根を作出しトランスクリプトーム解析を行うことで既知のサポニン生合成酵素遺伝子の他に機能未知の糖転移酵素や転写因子、輸送体タンパク質などの遺伝子の発現がコントロールと比較して有意に増高あるいは低下することを見出した。本データは、サポニン生合成や蓄積、他の代謝経路との制御クロストークに関わる未知因子を探索するうえで極めて有用なデータと考えられる。最終年度はまた、グリチルリチン生合成酵素の発現を活性化する転写因子の候補としてGubHLH3とは異なる5種の転写因子を新たに選抜しグリチルリチン生合成に関わるCYP88D6遺伝子プロモーターからの転写の活性化能を評価した。しかしながら、これらの候補については、少なくとも各転写因子単独ではCYP88D6遺伝子プロモーターからの転写を活性化しなかった。今後、候補転写因子のコンビネーションによる機能を解析する必要がある。
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