薬用植物組織培養系におけるサポニンの生合成研究

药用植物组织培养体系中皂苷生物合成研究

• 批准号: 08877312
• 负责人: 海老塚 豊
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08877312/
• 关键词: サポニン; 生合成; 薬用植物; 組織培養; オキシドスクワレン; ステロイド; トリテルペン; 酵素

生合成酵素の検出、特性化、遺伝子クローニングによりサポニン生合成にアプローチした。1.オタネニンジン毛状根においては、(1)毛状根培養系におけるサポニン生産の経時変化を検討し、まずオレアナン骨格を持つginsenoside-Roが生産され、これが減少し始める頃からダンマラン系サポニン生産が上昇するという興味ある事実を見いだした。(2)ついでオキシドスクアレン閉環酵素の検出、閉環産物の同定を試み、毛状根ミクロソーム画分に、ダンマレンジオール、β-アミリンおよびサイクロア-テノールの3種の閉環酵素活性を検出した。生成物のHPLC分析からダンマレンジオールは天然サポニンと同様20-Sの絶対配置を持つことを証明した。(3)3種の閉環活性のうち、ダンマレンジオール合成酵素活性は他の2種あるいは他の生物種で報告されている閉環酵素とは異なり、最大活性に界面活性剤の添加を必要としまいことまた至適pHが酸性側にある点など特徴ある性質を示すことを明らかにした。2.ホザキアヤメのシュート培養系では、(1)フロスタン配糖体を加水分解し対応するスピロスタン配糖体を与える特異的β-グルコシダーゼを検出、完全精製し、その内部ペプチドのアミノ酸配列情報を利用し、PCR法によりcDNAのクローニングに成功した。(2)ついでこのcDNAを大腸菌で活性酵素タンパクとして発現することにも成功し、タバコでの発現についても検討した。これらの結果は、高等植物におけるトリテルペンあるいはステロイドサポニン生合成の鍵反応を酵素レベルまた遺伝子レベルで明らかにした初めての例であり、今後のサポニン生産薬用植物の代謝工学的研究に大いに貢献するものである。

The identification, characterization, and genetic transformation of biosynthetic enzymes are carried out to support the biosynthesis of biosynthetic enzymes. 1. Hairy root culture system: (1) Hairy root culture system: production time change, production time change, production time change. (2)3 kinds of closed-loop enzyme activities were detected, including closed-loop enzyme detection, closed-loop enzyme identification, closed-loop enzyme identification and closed-loop enzyme identification. HPLC analysis of the product shows that the structure of the product is similar to that of 20-S. (3)3 The closed-loop activity of the species is different from that of the other two species, and the maximum activity of the species is necessary for the addition of the enzyme to the acidic side. 2. In the culture system,(1) the protein ligand was decomposed by water, and the protein ligand was isolated and purified completely, and the acid sequence information of all internal proteins was utilized successfully. (2)This cDNA is active in E. coli, and the enzyme is detected successfully. The result is that higher plants have different kinds of enzymes, which can be used to synthesize higher plants.

项目成果

Kentaro INOUE: "Conversion of furostanol glycoside to spirostanol glycoside by β-glnosidase in Costns Speciosus." Phytochemistry. 41(3). 725-727 (1996)

Kentaro INOUE：“Costns Speciosus 中的 β-糖苷酶将呋甾烷醇糖苷转化为螺甾烷醇糖苷”，41(3)。

Tetsuo KUSHIRO: "In vitro Conversion of 2,3-oxidosqwalene into dammarenediol by Panax ginseng microsomes." Biol.Pharm.Bull.20(in press). (1997)

Tetsuo KUSHIRO：“体外通过人参微粒体将 2,3-oxidosqwalene 转化为达玛烯二醇。”

Kentaro INOUE: "Purification and characterization of furostand glycoside 26-O-B-glncosidase from Costas speciosuo rhizomes." FEBS Letters. 378. 157-160 (1996)

Kentaro INOUE：“来自Costas spiosuo 根茎的呋喃糖苷26-O-B-葡萄糖苷酶的纯化和表征。”

Kentaro INOUE: "Molecular cloning and bacterial expression of a cDNA encoding furostanol glycoside 26-O-B-glncosidase of Costus speciosus." FEBS Letters. 389. 273-277 (1996)

Kentaro INOUE：“编码 Costus spiosus 呋甾醇糖苷 26-O-B-葡萄糖苷酶 cDNA 的分子克隆和细菌表达。”