| 研究概要 |
ジテルペノイドはゲラニルゲラニル2リン酸から,環化酵素により基本骨格が構築される.その後,酸化反応による化学修飾などを受ける.高等植物では,ジテルペノイドは植物ホルモン,抗菌物質や摂食忌避物質など,様々な生理活性を示す2次代謝物として生産される.下等な陸上植物である蘚苔類やシダ類においては,それらジテルペンの生合成経路は不明であった.そこで,陸上植物におけるテルペノイド生合成系の進化を世界に先駆けて明らかにすることを目的として,下等植物である蘚類と苔類からのジテルペン合成酵素のクローニングと機能解析に加えて,シダ植物イヌカタヒバからも,ジテルペン合成酵素遺伝子のクローニングと機能解析と取り組んできた.その結果,苔類ツツソロイゴケと蘚類ヒメツリガネゴケのカウレン合成酵素の遺伝子クローニング,機能解析および酵素触媒機構の解析に成功した.また,イヌカタヒバからは,4種類のジテルペン合成酵素遺伝子をクローニングし,その酵素機能を解析した.興味深いことに,シダ類は,より下等な蘚苔類とは異なるタイプのジテルペン合成酵素遺伝子を保持しており,被子植物のジテルペン合成へと進化する途上の酵素遺伝子群と考えられた.また,我々は稲のファイトアレキシンである環状ジテルペンのモミラクトンを,蘚類ハイゴケが他感物質として生産することを見出している.このハイゴケのモミラクトン合成に関わる環化酵素遺伝子の全長をクローニングすることに成功した.現在,その機能解析を進めている.
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