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2023 年度 実績報告書

フェニルエタノイド配糖体の効率的バイオ生産に向けた基盤研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K14788
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

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)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードフェニルエタノイド配糖体 / アクテオシド / 生合成 / ゴマ
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,糖や桂皮酸類が結合することで様々なフェニルエタノイド配糖体が存在する.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.そこでアクテオシド生合成機構の解明を目的にバイオ生産に向けた検討を行った.
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,ジャスモン酸メチル誘導により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.これらの候補遺伝子はアクテオシド量の増加に先立って発現量が上昇していた.さらに,組換えタンパク質を用いた酵素アッセイにより,アクテオシドの骨格形成を触媒する配糖体化酵素(UDP-グルコーストランスフェラーゼ,UDP-ラムノーストランスフェラーゼ),アシル化転移酵素を同定することができた.また,それぞれの基質特異性の解析から,アクテオシドの生合成経路はグルコース配糖体化の後 ,アシル化され,最後にラムノシル化されることが予想された.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Molecular Identification of UDP-Sugar-Dependent Glycosyltransferase and Acyltransferase Involved in the Phenylethanoid Glycoside Biosynthesis Induced by Methyl Jasmonate in Sesamum indicum L.2023

    • 著者名/発表者名
      Fuji Yushiro、Uchida Kai、Akashi Tomoyoshi、Ohtsuki Takashi、Matsufuji Hiroshi、Hirai Masami Yokota
    • 雑誌名

      Plant And Cell Physiology

      巻: 64 ページ: 716~728

    • DOI

      10.1093/pcp/pcad053

    • 査読あり
  • [学会発表] フェニルエタノイド配糖体生合成に関連するゴマ培養細胞中高次配糖体化酵素の解析2024

    • 著者名/発表者名
      藤佑志郎, 松藤寛, 平井優美
    • 学会等名
      第65回日本植物生理学会
  • [学会発表] ゴマ培養細胞を用いたフェニルエタノイド配糖体生合成酵素の解析2023

    • 著者名/発表者名
      藤佑志郎, 松藤寛, 平井優美
    • 学会等名
      第 38 回日本ゴマ科学会大会
  • [学会発表] エリシテーションにより高発現したゴマ培養細胞中ラムノシル化酵素の解析2023

    • 著者名/発表者名
      藤佑志郎, 松藤寛, 平井優美
    • 学会等名
      第40回日本植物バイオテクノロジー学会大会

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公開日: 2024-12-25  

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