果実におけるアスコルビン酸高蓄積の分子機構に迫る

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K22284
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分38:農芸化学およびその関連分野
• 研究機関: 島根大学
• 研究代表者: 石川 孝博 島根大学, 学術研究院農生命科学系, 教授 (60285385)
• 研究分担者: 丸田 隆典 島根大学, 学術研究院農生命科学系, 教授 (50607439)
• 研究期間 (年度): 2019-06-28 – 2022-03-31
• キーワード: アスコルビン酸 / 果実 / ガラクツロン酸経路 / 遺伝子発現

研究成果の概要

一般に植物果実には多くのアスコルビン酸（ASC）が含まれており、その濃度は全可溶性糖質の約10％にも達し、我々ヒトにとっては重要なビタミンＣの供給源となっている。しかし、果実になぜASCが高濃度に蓄積するのか、その機構や生理的意義は全く未解明の問題である。本研究では、成熟果実では未確定のD-ガラクツロン酸（D-GalUA）を介したASC生合成経路の誘導・活性化にあるとの我々の予測に基づき、トマトD-GalUA還元酵素の解析を進めた。その結果、SIAKR1がD-GalUA還元活性に関わる新規酵素タンパク質であるとの強い可能性を示唆する成果を得た。

自由記述の分野

応用生物化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

果実にビタミンCが豊富に含まれていることは一般によく知られていることであるが、なぜ、どのようにして蓄積しているのか？その機構は良くわかっていない。本研究では、植物で遺伝的に未確定のD-GalUA経路の関与を実験的に予測し、その代謝に関わる酵素としてD-GalUA還元酵素の候補遺伝子（SIAKR）を得た。本成果は学術的に新規の知見であるとともに、今後SIAKRの機能解析を進めることで、上記の謎を解き明かすととともに、社会的には高ビタミンC果実の育種に繋がる可能性を秘めている。