代謝改変を指向したアリストロキア酸生合成の鍵酵素の同定

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アリストロキア酸は、ウマノスズクサ科植物に含有されるアルカロイドである。アリストロキア酸が含まれる薬用植物(生薬)を摂取することで、アリストロキア酸がヒトの腎臓に集積し、腎毒性により健康被害を発生させることが知られている。したがって、アリストロキア酸を含む植物での含量の低減もしくは除去ができれば、より安全性の高い薬用植物となる。現在までに、植物中にアリストロキア酸の存在や含量、生合成経路の推定は行われてきたが、生合成酵素の同定には至っていない。本研究では、薬用植物の利用拡大のための戦略の一つとして、植物におけるアリストロキア酸の生合成のステップを明らかにし、鍵となる分子を同定することを目的としている。また、アリストロキア酸含量を低減し、有用化合物生産へと転換した植物の創出に向けた基盤技術を開発することも目指している。本年度は、網羅的遺伝子解析によるアリストロキア酸生合成酵素候補遺伝子の取得を行うため、ウマノスズクサ植物体からRNA-seqデータを取得した。その際、これまでのRNA-seqデータより精度を向上させるため、複数の植物体から得たRNAを用いた。さらに、近縁植物のゲノム情報を利用することで、より精度の高いアセンブリーデータを得た。一方、これまでにウマノスズクサから単離していたメチル化酵素遺伝子の機能解析を進め、アリストロキア酸生合成経路の化合物に対する基質特異性を解析した。さらに、ウマノスズクサ形質転換系の構築の基盤として、培養細胞の誘導を試み、誘導に適切な植物組織や条件に関する情報を得た。