種子を保護するネオリグナンの生合成機構を解明 -新たな薬効成分の創出に期待-

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 山村正臣 生存圏研究所特任助教、梅澤俊明 同教授、榊原圭子 理化学研究所上級研究員、斉藤和季 同グループディレクターらの研究グループは、シロイヌナズナの種子に含まれる「ネオリグナン」の生合成に必要な酵素とタンパク質を発見し、ネオリグナンが種皮の外来異物透過性を抑制することを明らかにしました。

 ネオリグナンは植物に含まれる化合物群であり、ヒトに有益な抗潰瘍性や抗菌活性などさまざまな生理活性を持っています。しかし、これまでネオグリナンの生合成経路や植物にとっての役割は不明でした。

 今回、本研究グループは、シロイヌナズナの種子に存在するネオリグナンの詳細な化学構造を決定しました。また、ネオリグナンの生合成に関わるディリジェントタンパク質と酸化酵素ラッカーゼの遺伝子を同定し、ネオリグナンの生合成経路を明らかにしました。さらに、ネオリグナンが種皮の外来異物透過性を抑制したことから、ネオリグナンは植物の種子を乾燥や酸化、害虫や病原菌などの環境要因によるストレスから化学的に防御する役割を果たしていると考えられます。

 本研究成果は、新たな薬効成分の創出に向けたネオリグナンの代謝エンジニアリングに貢献すると期待できます。

 本研究成果は、2020年11月27日に、国際学術誌「The Plant Cell」のオンライン版に掲載されました。

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図:シロイヌナズナの種子の走査電子顕微鏡写真(左)と本研究で決定したネオリグナンの構造(右)

 

研究者情報
書誌情報

【DOI】 https://doi.org/10.1093/plcell/koaa014

【KURENAIアクセスURL】 http://hdl.handle.net/2433/261032

Keiko Yonekura-Sakakibara, Masaomi Yamamura, Fumio Matsuda, Eiichiro Ono, Ryo Nakabayashi, Satoko Sugawara, Tetsuya Mori, Yuki Tobimatsu, Toshiaki Umezawa, Kazuki Saito (2020). Seed-coat protective neolignans are produced by the dirigent protein AtDP1 and the laccase AtLAC5 in Arabidopsis. The Plant Cell, koaa014.

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