2020 年度研究成果報告書

植物細胞内におけるビタミンB2の代謝調節機構の包括的解明

研究課題

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研究課題/領域番号	18K05439
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分38030:応用生物化学関連
研究機関	島根大学
研究代表者	小川貴央島根大学, 学術研究院農生命科学系, 准教授 (80603802)
研究期間 (年度)	2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード	ビタミンB2 / リボフラビン / 補酵素 / 転写因子 / 輸送体
研究成果の概要	ビタミンB2であるリボフラビンを前駆体とするFADやFMNは、生物のあらゆる生理機能の根幹に関わる補酵素であるため、細胞内レベルは恒常的に維持されている。しかし、その合成/分解系制御の分子機構や輸送機構については全く不明である。そこで我々は、トランスクリプトーム解析により細胞内FADレベル変化に応答して発現変動する転写因子および輸送体をコードする遺伝子を見出した。さらにこれら遺伝子について、各遺伝子の破壊株を用いた解析や、酵母を用いた輸送体遺伝子のスクリーニングを行い、植物のビタミンB2代謝調節に関与する転写因子を1つ、植物のビタミンB2輸送体候補遺伝子を2つ同定した。
自由記述の分野	植物生理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	ビタミンB2は動植物および微生物を含むすべての生物の生理機能の根幹を担っていることから、細胞内ビタミンB2レベルを適切に調節することが生物の様々な機能の発現/制御に必須であることは明らかである。ビタミンB2は、すべての生物にとってごく基本的な化合物であるにもかかわらず、生体内におけるビタミンB2の合成/分解の調節機構や、輸送機構についてはほとんど不明なままである。したがって、本研究で得られた植物ビタミンB2の新規調節因子と輸送体に関する成果は、植物のビタミンB2の輸送や調節機構を初めて明らかにするだけでなく、すべての生物におけるビタミンB2代謝調節機構に関する新たな基盤情報をもたらす。