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苔類に属する様々な種からみつかっている一方で、苔類以外の植物種からはみつかっていない『苔類にユニークな代謝産物』が植物体内でどのように作られ（生合成され）、どのような役割を担っているか（生理作用を有するか）を明らかにすることを本研究課題では目的としている。具体的には候補となる酵素を大腸菌や酵母で発現させその機能を明らかにするとともに、同酵素遺伝子の破壊株を作製し代謝物プロファイルを調べる。さらに、作製した破壊株の表現型を調べることで、前述の目的の達成を目指す。
【標的化合物の調製と分析条件の検討】鍵となる生合成中間体を有機合成した。有機合成した生合成中間体に加えて、既に単離構造決定済みであった化合物および市販の化合物を標準物質として、代謝物を一斉分析する系を構築した。合成した生合成中間体は、酵素反応を行う際の基質としても使用する予定である。
【標的遺伝子の破壊株の作製】ゲノム編集技術であるCRISPR/Cas9を用いて標的遺伝子のゼニゴケの破壊株を作製した。現在までに、異なる二段階を触媒すると予想される２つの遺伝子群に加えて、標的化合物への関与が示唆される機能未知の遺伝子の破壊株の作製に成功している。遺伝子破壊株の代謝物分析を行なったところ、いくつかの変異株に置いて標的化合物の内生量が変化していることを明らかにした。
【遺伝子のクローニング】コケ植物より、標的遺伝子をクローニングし、大腸菌発現用のベクターに導入した。
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