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2018 年度 実施状況報告書

新規の有用フラボノイドを見つけるための仮想代謝マップの構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K07810
研究機関国立遺伝学研究所

研究代表者

櫻井 望  国立遺伝学研究所, 情報研究系, 特任准教授 (30392286)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードフラボノイド / 仮想代謝マップ / メタボローム解析 / フラボノーム / LC-MS
研究実績の概要

植物由来の代謝成分フラボノイド類は、抗酸化作用、抗ガン作用、ホルモン様作用などの生理活性を示すものが多く、機能性食品や医薬品への利用が期待されている。申請者らは、質量分析によるメタボローム解析とバイオインフォマティクスを駆使し、約7000種のフラボノイドを高感度に判別できるフラボノーム解析基盤(FlavonoidSearch)を構築し、新規のフラボノイドが身近な野菜などにも多数存在することを確認した。本研究では、50種以上の様々な植物でフラボノームを比較し、生合成経路の共通性・差異を一覧できるフラボノイド仮想代謝マップを構築する。この仮想マップは、新規フラボノイドとその生合成遺伝資源を探索する基盤となり、分子構造改変による有用フラボノイドの創出への活用が期待できる。
平成30年度は、国立遺伝学研究所への移籍に伴い、当初予定していたフラボノイド生合成経路遺伝子の単離に代えて、新規フラボノイド成分の単離精製および構造決定のための準備を進めた。昨年度までに整備した約100種の植物種(部位含む)に関するノンターゲットメタボローム解析結果およびデータ検索APIを備えたデータベース(食品メタボロームレポジトリ)を用いて、新規フラボノイドの候補の選抜を行った。MS2またはMS3スペクトルが取得され、そのFlavonoidSearch検索結果のスコアが0.3以上のものを絞り込んだところ、特定の植物種や食品に含まれているピークを見出した。このうち、既存の化合物データベースにプレカーサーの質量値で検索してヒットが見いだせないものが100以上みつかり、そのうちいくつかは、例えばマメ科植物などに共通に検出されていた。これらには新規フラボノイドが含まれる可能性が高い。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

候補フラボノイドの単離・構造決定までには至っておらず、計画は若干遅れている。一方、現研究機関におけるウェット系実験環境は、本年度でおおむね整えることができた。

今後の研究の推進方策

選抜された新規フラボノイド候補について、さらなる精査による候補の絞り込みと、単離・構造決定を実施する。また、本年度作成した植物種特異的なフラボノイド候補の分布をもとに、生合成経路の特異性を可視化できる情報処理ツールを完成させる。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件、 招待講演 10件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 食品成分のメタボローム解析と未知成分同定のための“食品メタボロームレポジトリ”の提案2019

    • 著者名/発表者名
      櫻井望
    • 雑誌名

      オレオサイエンス

      巻: 19 ページ: 59-65

  • [雑誌論文] フラボノイドを判別する網羅的メタボローム解析技術2018

    • 著者名/発表者名
      櫻井望、秋元奈弓
    • 雑誌名

      バイオサイエンスとインダストリー

      巻: 76 ページ: 226-227

  • [学会発表] 食品メタボロームレポジトリ:注目成分を決める新たな基盤2019

    • 著者名/発表者名
      櫻井 望
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Databases for metabolomics-assisted life science2018

    • 著者名/発表者名
      Sakurai N
    • 学会等名
      2018 KSBS-BG21-GSP Joint Symposiums
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 掴もう!  メタボロームデータをもっと活用するためのコツ2018

    • 著者名/発表者名
      櫻井 望
    • 学会等名
      第51回植物バイオシンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] ケミカルセンサー開発によるメタボロームの高度利用2018

    • 著者名/発表者名
      櫻井 望
    • 学会等名
      植物の栄養研究会 第4回研究交流会
    • 招待講演
  • [学会発表] 食品に含まれる有用成分の研究2018

    • 著者名/発表者名
      櫻井 望
    • 学会等名
      新食品会 第2回例会
    • 招待講演
  • [学会発表] 抱合体、フラボノイドの網羅的解析手法の紹介とその応用2018

    • 著者名/発表者名
      櫻井 望
    • 学会等名
      CBI学会2018年大会 ㈱ツムラ スポンサードセッション
    • 招待講演
  • [学会発表] ノンターゲットメタボロミクスの向上に向けて2018

    • 著者名/発表者名
      櫻井 望
    • 学会等名
      第10回LC/MSワークショップ
    • 招待講演
  • [学会発表] 有用成分の探索による産業開拓へ向けたメタボローム解析の応用2018

    • 著者名/発表者名
      櫻井 望
    • 学会等名
      GEF産学共創パートナーシップ第3回研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 食品に含まれる有用成分の研究2018

    • 著者名/発表者名
      櫻井 望
    • 学会等名
      第27回異物異臭勉強会
    • 招待講演
  • [学会発表] キー化合物を探索するためのメタボロームデータベース2018

    • 著者名/発表者名
      櫻井 望
    • 学会等名
      理研シンポジウム「植物の代謝制御と化学生物学の新展開」
    • 招待講演
  • [備考] 食品メタボロームレポジトリ

    • URL

      http://metabolites.in/foods

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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