| 研究課題/領域番号 |
26221201
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
佐藤 文彦 京都大学, 生命科学研究科, 教授 (10127087)
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| 研究分担者 |
南 博道 石川県立大学, 公私立大学の部局等, 准教授 (90433200)
細江 智夫 星薬科大学, 薬学部, 教授 (10287849)
山田 泰之 神戸薬科大学, 薬学部, 助教 (20770879)
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| 研究期間 (年度) |
2014-05-30 – 2018-03-31
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| キーワード | 植物アルカロイド生合成系 / 生合成系の分子進化 / 代謝工学と代謝再構築 / 有用二次代謝産物生産 / 生理機能評価 |
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| 研究実績の概要 |
I. ゲノム解読によるケシ科アルカロイド生合成系の解明においては、ケシ科ハナビシソウゲノム遺伝子のドラフト配列情報、ならびにRNA発現情報を元に、生合成酵素であるP450/O-メチル化酵素(OMT)や転写因子などの遺伝子機能の解析を加速し、ハナビシソウにおけるアルカロイド生合成系の分子進化の基盤を解読した。さらに、遺伝子ネットワーク解析のためにゲノム編集技術を用いた一細胞解析系を構築した。
II. 多様なイソキノリンアルカロイド(IQA)産生植物の次世代シーケンサー(NGS)解読結果を用いた比較ゲノム解析、ならびに微生物におけるイソキノリンアルカロイド代謝系の解析においては、追加支援により解読したウマノスズクサ培養細胞／再分化シュート／塊根の発現RNA配列情報を解析するとともに、異種発現系を用いてウマノスズクサに特徴的なアリストロキア酸生合成系に関与すると推定された生合成酵素の解析を行った。その結果、ウマノスズクサOMTは、これまでに解析された生合成酵素とは異なる特徴的活性をもつことが明らかになった。また、イソキノリンアルカロイド（ベルベリン）分解菌の遺伝子解析をもとに、微生物の代謝酵素（分解系）の分子進化と代謝酵素の機能解析を進展した。
III. 微生物異種発現系を用いたアルカロイド生合成系の再構成においては、生産性の向上のために、大腸菌ゲノムへの遺伝子挿入を行い、ドーパミンを高生産する菌株を確立した。
IV.動物細胞を用いたイソキノリンアルカロイド(IQA)の生理活性評価においては、マウス3T3-L1細胞／線虫を用いたIQAの活性評価を継続するとともに、dihydrosanguinarineによるグルコース取込みの促進効果を明らかにした。
以上の成果について、学会ならびに論文発表を行い、多様なイソキノリンアルカロイド生産のための基盤技術の確立を推進した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 備考 |
Yit-Lai Chow et al. (2017) Dihydrosanguinarine Enhances Glucose Uptake in Mouse 3T3-L1 Cells. ACS omega, 2(10), 6916-6925. コスモ・バイオ学術論文賞コスモ・バイオブランド賞に選出
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