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ポドフィロトキシンは、抗腫瘍性リグナンであり、抗がん薬の生産原料として用いられている重要化合物である。抗がん薬生産用のポドフィロトキシンは、天然産ヒマラヤハッカクレン（メギ科）から抽出されているが、その生物工学的生産が希求されている。近年研究代表者らは、ポドフィロトキシンの生合成経路が植物種により異なり、それぞれ独自に進化してきたことを明らかにした。そこで本研究では、各種植物における独立したポドフィロトキシン生合成系の酵素遺伝子を網羅的に取得し、強力なポドフィロトキシン高生産系の構築を目指して研究を進めている。
本年度は、前年度に引き続きポドフィロトキシンの生合成遺伝子の取得と機能解析を進めた。特に、ポドフィロトキシン類縁体を産生するシャクについて、デオキシポドフィロトキシン生成酵素である、2-oxogultarate-dependent dioxygenase（2ODD）型のヤテイン環化酵素遺伝子の特性解析を進めるとともに、ヤテイン生成に関わるメチル化酵素（OMT）の種間多様性の特性解明を進めた。さらに、ヤテイン生成及びポドフィロトキシン生成に与るモノオキシゲナーゼの候補遺伝子の取得と機能解析を進めた。また、これらの酵素遺伝子を大腸菌や酵母に導入し、合成生物学的な代謝経路の構築を進めている。
なお、本課題を一層進展させるためには、ポドフィロトキシン類縁体産生植物のゲノム解析が必須となることから、新学術領域先進ゲノム解析研究プラットフォーム事業（先進ゲノム支援）に於いてシャク及びその栽培品種であるチャービルのゲノム解析を推進している。
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