薬用資源の有効利用を指向したモノテルペン精油成分生合成研究

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シソ属植物精油成分生合成経路の解明 : シソ属植物の香気には十種類以上の精油型が存在し、それぞれ精油に含まれる成分組成が異なっている。成分の多くはモノテルペン化合物であり、これらの生合成を担う酵素としてゲラニルニリン酸(GDP)を基質とするリモネン、リナロール、ゲラニオール合成酵素が既にクローニングされている。さらに、昨年度の研究で、第一級モノテルペンアルコールを基質とする二種のアルコール酸化酵素もクローニングされた。しかし、これらのアルコール酸化酵素は、ピペリテノンを主成分とするシソ属植物の精油成分生合成中間体であると考えられるイソピペリテノール(第二級モノテルペンアルコール)は基質としなかった。そこで本年度の研究では、シソ属植物由来のEST (expressed sequence tag)ライブラリーからさらなる精油成分生合成関連酵素の探索を行い、昨年度とは別のアルコール酸化酵素であるISPD1とISPD2を得た。ISPD1は、シス体トランス体両方のイソピペリテノールを基質とし、イソピペリテノンを生成した。さらに、イソピペリテノンを基質とした還元反応を触媒した。一方ISPD2はシス体イソピペリテノールのみを基質とし、イソピペリテノンへ変換したが、イソピペリテノンの還元反応は行わなかった。なお、ピペリテノンを主成分とするシソ属植物からは、ISPD2のみがクローニングされたことから、ISPD2がシソ属植物におけるピペリテノンの生合成に関与している可能性が推察された。