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2021 年度 実施状況報告書

人工的なトリテルペン配糖体生合成メタボロンの構築

研究課題

研究課題/領域番号 21K19082
研究機関大阪大学

研究代表者

関 光  大阪大学, 工学研究科, 准教授 (30392004)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
キーワードトリテルペンサポニン / 生合成 / 酵素 / メタボロン / チャネリング / 酵母
研究実績の概要

トリテルペン配糖体(以下、サポニンと記述する)は植物が生産する有用物質であり,有名なものに甘味料等として使用される甘草のグリチルリチンやマメ科植物が共通して産生するソヤサポニンがある.本研究では,植物が産生する有用物質であるトリテルペン配糖体(以下、サポニンと記述する)の生合成に関わる酵素タンパク質が小胞体膜上で「代謝酵素複合体(メタボロン)」を形成し生合成中間体を拡散させずに酵素間で受け渡すことによって生合成を円滑化する「チャネリング」機構が存在するかを検証するとともに,人工的にメタボロン形成を促進することによって微生物細胞におけるサポニン生産の生成量増加が可能かを検証する.2021年度は,サポニン生合成に関わる各酵素タンパク質間にタンパク質-タンパク質相互作用があるかを膜タンパク質の相互作用解析に適した酵母ツーハイブリット法であるスプリットユビキチン法を用いて解析した.その結果,オキシドスクアレン環化酵素の一種であるβ-アミリン合成酵素と糖転移酵素(セルロース合成酵素様タンパク質,CSyGT)の間に直接的な相互作用を認めた.

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

サポニン生合成に関わる各酵素タンパク質間にタンパク質-タンパク質相互作用があるかを膜タンパク質の相互作用解析に適した酵母ツーハイブリット法であるスプリットユビキチン法を用いて解析した.その結果,オキシドスクアレン環化酵素の一種であるβ-アミリン合成酵素と糖転移酵素(セルロース合成酵素様タンパク質,CSyGT)の間に直接的な相互作用を認めた.

今後の研究の推進方策

さらに詳細なタンパク質間相互作用の解析を行う.また,植物細胞の小胞体膜上で特定のP450タンパク質間の相互作用を促進するとの報告がある,膜ステロイド結合タンパク質の共発現がサポニン生合成酵素間の相互作用および酵母細胞内でのサポニン生成量におよぼす効果を解析する.

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Universidad Regional Amazonica IKIAM(エクアドル)

    • 国名
      エクアドル
    • 外国機関名
      Universidad Regional Amazonica IKIAM
  • [雑誌論文] Comparative Analysis of NADPH-Cytochrome P450 Reductases From Legumes for Heterologous Production of Triterpenoids in Transgenic Saccharomyces cerevisiae2021

    • 著者名/発表者名
      Istiandari Pramesti、Yasumoto Shuhei、Srisawat Pisanee、Tamura Keita、Chikugo Ayaka、Suzuki Hideyuki、Seki Hikaru、Fukushima Ery Odette、Muranaka Toshiya
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 12 ページ: 762546

    • DOI

      10.3389/fpls.2021.762546

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 植物サポニン生合成に関わる新たな糖転移酵素の発見と組換え酵母でのサポニン生産2022

    • 著者名/発表者名
      關 光
    • 学会等名
      日本農芸化学会2022年度大会シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Comparative analysis of plant NADPH-cytochrome P450 reductase classes of Lotus japonicus towards triterpenoids biosynthesis2022

    • 著者名/発表者名
      Istiandari P, Yasumoto S, Fukushima EO, Seki H, Muranaka T
    • 学会等名
      第63回日本植物生理学会年会

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公開日: 2022-12-28  

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