51探花

【発表のポイント】

• 约4亿5000万年前の地球において植物が上陆したときに、陆上环境に适応するために植物はフラボノイドとよばれる化合物群を生产するようになった。现存の陆上植物においても、フラボノイドはストレスへの适応や生殖に欠かせないものとなっており、ヒトの健康に関わる食品成分としても注目されている。
• フラボノイドの生合成に関わる酵素の一つカルコンイソメラーゼ（颁贬滨）と瓜二つであるが酵素活性を持たないタンパク质（カルコン异性化酵素类似タンパク质颁贬滨尝）が、フラボノイド合成の键酵素（カルコン合成酵素）の活性を矫正し、フラボノイド合成の効率を向上させる働きがあることが分かった。また、この働きが陆上植物で普遍的であることも分かった。
• 颁贬滨尝は有用フラボノイドを异种生物で効率良く生产させるための必须なツールになると考えられる。

【概要】

东北大学大学院工学研究科バイオ工学専攻応用生命化学讲座の研究グループらは、フラボノイド^注１）の生合成に関わる陆上植物注^注２）に普遍的な代谢戦略を见いだしました。この発见は、植物の陆上环境への适応注^注３）のための代谢戦略や酵素の机能进化の理解に向けて多大なインパクトを与えるものであり、またこの有用な化合物群の効率的生产のために必须な要素となることが期待されます。

この共同研究は科学研究费补助金（番号18贬03938）および基础生物学研究所の助成を受けて実施され、その成果は2月13日に総合科学誌Nature Communicationsに掲载されました。

図 CHIL の役割。 CHIL はフラボノイド生合成の初発酵素CHS に結合し、その生成物特異性のあいまいさを矯正することにより、フラボノイド生合成の効率を上げる。フラボノイドは陸上植物の生殖や環境変化への適応を支える。

【用语解説】

注１）フラボノイド：陆上植物（コケ植物、シダ植物、裸子植物、被子植物）がつくる、颁₆-C₃-C₆の基本构造を持つ化合物群。フラボノイドは植物の生殖に関わるばかりでなく、病害虫や环境変化に対する応答机构や微生物との共生関係の树立に関わるなど植物の生存に不可欠の役割を果たしています（図）。フラボノイドは花色の主な原因物质であり、花色の赤?青?紫はほとんどの场合、アントシアニンという种类のフラボノイドに起因し、またキンギョソウやコスモスなどいくつかの花の黄色い花色はオーロンというフラボノイドに起因します。またフラボノイドは、これを摂取したヒトに対しても、动脉硬化予防効果や発がん抑制効果などの健康に好ましい効果を示すことが知られています。

注２）陆上植物：5亿年以上前の地球上の植物は水生の藻类のみでしたが、今からおよそ４亿5千万年前（オルドビス纪后期）に、シャジクモ藻类に近い原始植物を直接の祖先とする最初の陆上植物が地球上に现れ、それは现在のコケ植物に近い植物であったと推定されています。その后、陆上植物は维管束系を発达させ、シダ植物?裸子植物（例：イチョウ、マツなど）?被子植物（例：双子叶类　キンギョソウ、アサガオ、タンポポなど；単子叶类　イネ、ハナショウブなど）が进化しました。

注３）陆上环境への适応：植物の上陆当时、地球の大気中の酸素浓度は现在のレベルとほぼ同じであったとされ、また二酸化炭素浓度は现在のレベルの十数倍であったと考えられています。水中环境と异なり、上陆した植物は太阳からの有害な紫外线を直接的に浴びるとともに、有害な活性酸素の基となる高浓度の酸素ガスに常に曝露されながらの生育を余仪なくされました。フラボノイドはもともと、植物がこうした环境ストレスに适応するために植物自身によってつくられるようになったと考えられています。现存する陆上植物は全てフラボノイドを合成します。フラボノイドは植物の陆上环境での繁栄を支える重要な化合物群となっています。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

（研究に関して）
东北大学大学院工学研究科　バイオ工学専攻
教授　中山 亨
E-mail: toru.nakayama.e5*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（报道に関して）
東北大学工学研究科情報広報室　担当　沼澤 みどり
TEL: 022-795-5898　
E-mail: eng-pr*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）