大型キノコは、豊富で多様な生理活性代謝物を有し、貴重な生物資源と考えられています。メシマコブは、伝統的に薬用および食用として利用されてきた大型キノコですが、その分類と学名は依然として議論の的となっています。研究者らは、多重遺伝子セグメントアライメント解析を用いて、メシマコブと類似種が新属に属することを確認し、Sanghuangporus属を確立しました。スイカズラ科のキノコであるSanghuangporus lonicericolaは、世界中で確認されているSanghuangporus属の1種です。メシマコブは、多糖類、ポリフェノール、テルペン、フラボノイドなど、多様な薬効成分を含むことから、大きな注目を集めています。トリテルペンはこの属の主要な薬理活性化合物であり、抗酸化作用、抗菌作用、抗腫瘍作用を示します。
トリテルペノイドは商業利用に大きな可能性を秘めています。自然界における野生のサンホアンポルス資源の希少性から、その生合成効率と収量を効果的に高めることは極めて重要です。現在、化学誘導剤を用いて液中発酵戦略を制御することで、サンホアンポルスの様々な二次代謝産物の生産量を向上させる研究が進められています。例えば、多価不飽和脂肪酸、真菌エリシター11、植物ホルモン（ジャスモン酸メチルやサリチル酸14など）は、サンホアンポルスにおけるトリテルペノイドの生産量を増加させることが示されています。植物成長調整剤（PGR）植物における二次代謝産物の生合成を調節することができる。本研究では、植物の成長、収量、品質、生理学的形質の調節に広く使用されている植物成長調節剤PBZについて調査した。特に、PBZの使用は植物のテルペノイド生合成経路に影響を及ぼす可能性がある。ジベレリンとPBZの併用により、モンテビディア・フロリバンダ（Montevidia floribunda）におけるキノンメチドトリテルペン（QT）含有量が増加した。ラベンダーオイルのテルペノイド経路の構成は、400 ppmのPBZ処理後に変化した。しかし、キノコへのPBZの適用に関する報告はない。
トリテルペン生産量の増加に焦点を当てた研究に加え、化学誘導剤の影響下におけるモリフォルミスにおけるトリテルペン生合成の制御機構を解明した研究もいくつか行われています。現在、テルペノイド生産量の増加につながるMVA経路におけるトリテルペン生合成関連構造遺伝子の発現レベルの変化に焦点を当てた研究が進められています12,14。しかし、モリフォルミスにおけるトリテルペン生合成の制御機構において、これらの既知の構造遺伝子、特にそれらの発現を制御する転写因子の基盤となる経路は未だ不明です。
本研究では、スイカズラ（S. lonicericola）の液中発酵におけるトリテルペン生産および菌糸の成長に対する、異なる濃度の植物成長調節剤（PGR）の影響を調査した。続いて、メタボロミクスおよびトランスクリプトミクスを用いて、PBZ処理中のトリテルペン組成およびトリテルペン生合成に関与する遺伝子発現パターンを解析した。RNAシーケンシングおよびバイオインフォマティクスデータを用いて、MYBの標的転写因子（SlMYB）をさらに同定した。さらに、SlMYB遺伝子のトリテルペン生合成に対する制御効果を確認し、潜在的な標的遺伝子を同定するために、変異体を作製した。電気泳動移動度シフトアッセイ（EMSA）を用いて、SlMYBタンパク質とSlMYB標的遺伝子のプロモーターとの相互作用を確認した。要約すると、本研究の目的は、PBZ を使用してトリテルペン生合成を刺激し、PBZ 誘導に応じて S. lonicericola の MVD、IDI、FDPS などのトリテルペン生合成遺伝子を直接制御する MYB 転写因子 (SlMYB) を特定することでした。
IAAとPBZの両方の誘導はスイカズラにおけるトリテルペノイド生産を有意に増加させたが、PBZの誘導効果はより顕著であった。したがって、100 mg/Lの追加濃度においてPBZが最も優れた誘導剤であることが示唆され、さらなる研究が必要である。
投稿日時: 2025年8月19日