シロイヌナズナにおけるバイオケミカルパニングとメタボロミクス

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フラボノイドはもっとも広く知られる有用天然物の一つである。フラボノイド生合成研究分野においては、各反応を触媒する酵素の遺伝子が単離されており、それらの機能や発現様式についての解析が進められている。しかし、フラボノイドの蓄積に直接関わる遺伝因子の解明は極めて不十分である。本研究では、ポストゲノム科学におけるモデル植物の一つであるシロイヌナズナのゲノム内に、近傍遺伝子を過剰発現させるエンハンサーを有するT-DNAをランダムに挿入したアクティベーションタグラインを用いて、代謝物プロファイルに基づくフラボノイド蓄積量の変化した変異株のスクリーニングを行った。これにより得られた変異株の解析から、フラボノイド生合成系の制御に関する因子などの情報を得ることができると考えられる。7000以上のシロイヌナズナアクティベーションタグラインについて、フラボノイドを測定対象として確立したハイスループットHPLC分析系を用いて、フラボノイド蓄積量の変化した変異株のスクリーニングを行った。その結果、ケンフェロール配糖体低蓄積優性変異株(No.4942)およびアントシアニン誘導体高蓄積優性変異株(SY875)を得た。さらに、シロイヌナズナの野生型株及びNo.4942株のロゼット葉および根を採取し、LC/PDA/MSを用いて詳細な代謝物分析を行った。その結果変異株では、ケンフェロール配糖体およびケェルセチン配糖体の著しい蓄積量減少が観察された。現在、挿入部位を特定し原因遺伝子の同定を行っている。さらにこの変異体について、DNAチップを用いたトランスクリプトーム解析を行う。メタボロミクスとトランスクリプトミクスの統合により、シロイヌナズナにおけるフラボノイド産生及び蓄積に関与する網羅的な遺伝子機能解明が可能であると考えられる。