薬用資源植物の化学的多様性のゲノム起源

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19H05652
• 研究種目: 基盤研究(S)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 大区分H
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 齊藤 和季 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, センター長 (00146705)
• 研究分担者: 吉本 尚子 千葉大学, 大学院薬学研究院, 講師 (10415333) ; 関 光 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30392004) ; 庄司 翼 富山大学, 学術研究部薬学・和漢系, 教授 (40343272) ; 村中 俊哉 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (60342862) ; 山崎 真巳 千葉大学, 大学院薬学研究院, 教授 (70222370) ; 高上馬 希重 北海道医療大学, 薬学部, 准教授 (80342781) ; 中林 亮 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (30586160) ; 東 泰弘 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (90634577) ; 榊原 圭子 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 上級研究員 (20360555) ; Rai Amit 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (60760535)
• 研究期間 (年度): 2019-06-26 – 2024-03-31
• キーワード: 薬用植物 / ゲノム / トランスクリプトーム / メタボローム / 甘草 / 植物二次代謝

研究成果の概要

本研究では「甘草」など重要な薬用植物等における薬用成分生産の統合ゲノム科学を推進し、植物の化学的多様性のゲノム起源を解明した。ウラル甘草について染色体スケールの高品質ゲノム解読に成功した。その結果、グリチルリチンなどサポニン生合成に関わる酵素遺伝子のほぼ全体が二つの染色体にクラスターとして存在していることが確認され、別の薬効成分であるイソフラボノイド生合成に関連する遺伝子クラスターも同定した。同様に他の薬用植物や重要成分生産についてもそのゲノム基盤を解明し、同時にメタボローム解析手法も高度化して成分の生産制御に応用する道を拓いた。

自由記述の分野

薬用資源科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、重要生薬「甘草」を中心として医薬学や医療分野において重要性が増加する薬用資源植物の統合ゲノム科学を進展させ、植物成分生産のゲノム起源の解明に大きく貢献できた。これらの成果は将来的に植物製剤によって国民の健康や健康寿命の延伸に資するものであり、同時に「植物はなぜ、どのように薬となる多様な化学成分を作るのか？」という根源的な問いにも解答を与え人類の知の地平線を広げる事にもつながる。さらに、グローバル・コモンズとしての植物とその遺伝子資源など生物多様性の保全と利用という重要な社会的意義をも有する。