ステロイドサポニンの生合成機構解明を基軸とする薬用遺伝子資源の探索と利用

基于甾体皂苷生物合成机制的药用遗传资源开发利用

• 批准号: 11771376
• 负责人: 市瀬 浩志
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11771376/
• 关键词: 天然有機化合物; 生合成; ステロイドサポニン; クローニング; 単子葉植物; 機能発現; 配糖体; ステロイドサポリン; cDNAクローニング

植物由来のステロール配糖体の生合成研究の一環として、ステロイドサポニンを豊富に含む単子葉植物を取り上げ、そのアグリコン部分の骨格形成と配糖体変換に関与する生合成遺伝子群の同定と機能解析を進めている。Dioscinをはじめとするステロイドサポニンを大量に含むCostus speciosus(Costaceae)を材料として用い、アグリコン骨格形成に関与する、サイクロアルテノール合成酵素のcDNAクローニングを昨年に引き続き試みた。全植物体由来の全RNAについてoligo(dT)spun columnで精製を行いpoly(A)+RNAを得た。Poly(A)+RNAをoligo(dT)primerを用いて逆転写し、これを鋳型に、既知のオキシドスクアレン閉環酵素(OSC)においてよく保存されている配列をもとにデザインした縮重入りプライマーにより2タイプのPCR産物(CSI,CSV)が得られ、それぞれをプローブしてcDNAライブラリースクリーニングとRACE法を組み合わせることにより、CSIとCSVの全長cDNAクローンを得ることに成功した。全長配列はCSIとCSV共に759アミノ酸をコードする2280bpであり、相互に73%の相同性を有していた。また、これらは既知の双子葉由来の本酵素ともよく類似しており、系統樹解析の結果、双子葉のトリテルペン合成酵素とサイクロアルテノール合成酵素の中開に進化的位置があることが判明した。両遺伝子を酵母の発現ベクターに組み込み、酵母中での発現を試みた結果、CSIが予想通りサイロアルテノール合成酵素であることが判明し、単子葉由来の本酵素の機能解明をした最初の例となった。CSVについても同様の発現をした結果、複数のトリテルペン産物を与える多機能型酵素であること分った。本研究によりステロイドサポニン生成初期段階の鍵酵素を同定できたと考えている。

A study on the biosynthesis of glucosides in plant origin is conducted to analyze the relationship between glycosidic transformation and isoform function of biosynthetic genes in plants containing cotyledons. Dioscin The whole plant is derived from the whole RNA. The oligo(dT)spun column is refined. The poly(A)+RNA is obtained. Poly(A)+RNA oligo(dT)primer is used in reverse transcription, reverse transcription, The full length cDNA of CSVs was obtained successfully. A total of 759 amino acids were identified in the CSVs, and 73% of them were identical. The results of phylogenetic tree analysis of the known dicotyledon origin of this enzyme and the location of the open evolution of dicotyledon synthase were identified. The results of the experiments on the development of yeast and yeast, CSI, and the function of the enzyme from which the cotyledon originated, were analyzed. CSV is a multi-functional enzyme. In this study, the key enzymes in the initial stage of gene formation were identified.