| 研究課題/領域番号 |
21K14788
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
藤 佑志郎 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, 特別研究員 (90847815)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | フェニルエタノイド配糖体 / アクテオシド / ゴマ / 生合成 |
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| 研究実績の概要 |
フェニルエタノイド配糖体は，C6-C2のグルコース配糖体を基本骨格とした化合物の総称であり，代表的なフェニルエタノイド配糖体であるアクテオシドは多くの薬用植物中に存在し，様々な薬理作用を示すことから，医薬品としての利用が期待されている．しかし，多くの薬用植物中で微量であり，特異的な構造のため化学合成も難しく，生合成機構の詳細も不明であることから，未だ量産化が確立できていない．先行研究にてフェニルエタノイド配糖体（主成分：アクテオシド）を優先的に生産するゴマ培養細胞株や，MeJA誘導によるアクテオシド量のみを有意に増加させる発現系を確立した．また，トランスクリプトーム解析により，フェニルエタノイド配糖体の骨格形成に重要な配糖体化やアシル化に関わる酵素の候補遺伝子を絞り込むことができた．
2022年度は，得られたアクテオシド生合成候補遺伝子のうち，アシル基転移酵素遺伝子を明らかにした．アシル基転移酵素とアノテーションされた3つの候補遺伝子（SiAT1-3）のうち、1遺伝子（SiAT1）がアクテオシドの蓄積に伴いMeJAにより発現上昇していた．結果として，組換えSiATを用いた酵素アッセイにより，SiAT1とSiAT2は、カフェオイル基をヒドロキシチロソール1-O-グルコシドとサリドロシド（チロソル1-O-グルコシド）に転移する活性を持っていたが，デカフェオイラクトシドには転移しなかった．また，ヒドロキシチロソール1-O-グルコシドのグルコースに対して，カフェオイル基の結合位置の異なる3つの異性体が確認された．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今年度は，昨年度に続きアクテオシドの骨格形成に重要アシル基転移酵素を特定することができた． また，昨年度行えなかったゴマ植物体のRNA-seq解析を行うことができた．そのため，おおむね順調に進展している．
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| 今後の研究の推進方策 |
最後のラムノース転移酵素について候補遺伝子のクローニングと機能解析を進める．また，植物体のRNA-seqデータの解析を進め，，ゴマ植物体におけるアクテオシド生合成遺伝子の発現変動解析や代謝物の蓄積パターンを解析し，アクテオシド高生産にはどの生合成遺伝子が大きく寄与しているのか，器官別で使い分けされているのかなど明らかにする．
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| 次年度使用額が生じた理由 |
論文化に使用する予定であったが，2022年度に特定した酵素の解析に手間取ったため，論文化が遅れてしまった．次年度は結果をまとめて論文化と学会発表を積極的に行う．
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