2022 年度研究成果報告書

苔類に特徴的な大環状芳香族化合物の生合成機構および生理作用の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	20K15460
研究種目	若手研究
配分区分	基金
審査区分	小区分38040:生物有機化学関連
研究機関	北海道大学
研究代表者	北岡直樹北海道大学, 農学研究院, 准教授 (20785547)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	苔類 / 生合成
研究成果の概要	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目的として本研究課題では研究を進めた。標的代謝産物の生合成に関わることが予想される遺伝子をゼニゴケゲノムより見出した。得られた候補遺伝子の破壊株の作製、遺伝子発現量の解析、組換えタンパク質を用いた機能解析を通して、それら遺伝子の機能解析を行った。
自由記述の分野	生物有機化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究で見出した生合成遺伝子クラスターは、苔類のゲノム上で見出した一例目の生合成遺伝子クラスターである。本研究で見出した遺伝子クラスター上の遺伝子の機能解析を進めることで、苔類における二次代謝産物の生合成研究が飛躍的に進行することが期待される。ゼニゴケなど苔類の植物の細胞内には脂溶性芳香族化合物やテルペノイドを貯蔵する「油体」と呼ばれる構造を有し、大量の二次代謝産物を蓄積している。ゼニゴケの代謝産物の生合成機構の解明に迫る本研究結果は、ゼニゴケを宿主とした有用物質大量生産プロセスを可能とする、第一歩と思われる。