千葉大がニンニクの薬用成分を作る酵素を発見

夏になると夏バテ防止の為にニンニクを使った料理を食べる方も多いのではないかと思いますが、それはニンニクの成分である「アリイン」の効果によるもの。
しかしながらこのアリインがニンニクの中でどのように合成されているかはわかっていませんでした。
ところがこの度、千葉大学大学院薬学研究院の吉本尚子助教、齊藤和季教授らと、理化学研究所、ハウス食品グループ本社株式会社、湧永製薬株式会社の共同研究によって、アリインの生産の鍵となる酵素遺伝子が世界で初めて発見されたそうなんです。

ニンニクは古くから風邪を引いたときなどに薬用利用されていて、近年では発がん抑制といったさらに重度の症状に対応できることでも注目されています。
ニンニクの示す薬理作用や健康機能効果の本体は、先に記載した通り、ニンニクが生産する含硫黄化合物であるアリインなのですが、その薬学的重要性から、アリインの生合成機構の解明を目指した研究は1960年代から行われてました。
しかしながら、今回の発表まで生合成に関わる酵素遺伝子はほとんど未解明のままだったそうです。

今回、千葉大を中心とする研究グループは、ニンニクが属するネギ属植物の遺伝子配列の生物情報学的解析に基づき、アリイン生合成の鍵となる酵素遺伝子「AsFMO1」の同定に成功したとのこと。
酵素遺伝子から作られるAsFMO1タンパク質の機能を解析した結果、この酵素がアリイン生合成経路の最終段階において、生合成中間体の硫黄原子を酸化する機能を持つことが判明したということです。
さらにAsFMO1タンパク質は、フラビン含有モノオキシゲナーゼと呼ばれる比較的珍しいタイプの酸化酵素の1種だったことも明らかになりました。
ニンニク植物体におけるAsFMO1遺伝子の発現部位とアリイン貯蔵部位を解析した結果、AsFMO1はニンニク植物体のさまざまな組織で発現し、アリイン生産に関与していることが示されたということです。

ニンニクやその他のネギ属植物は、アリイン以外にも類似の化学構造を持ち薬学的に重要な含硫黄化合物を多く含んでいます。
今回の研究結果より、それら含硫黄化合物の生合成にもAsFMO1やその相同遺伝子が関わっている可能性が推測されますので、AsFMO1遺伝子の機能を応用することによって、植物や微生物を用いた有用含硫黄化合物の生物生産系の開発、新規の薬効を示す含硫黄化合物の創薬、さらに薬用性が高いニンニクやその他のネギ属植物の効率的な育種が期待されています。

近い将来、風邪やがんの抑制効果がこれまでの数倍のニンニクが生産されるようになっているかもしれませんね。
酵素の力は偉大です。
なお、研究成果の詳細を知りたい方は、英科学雑誌「The Plant Journal」オンライン版(8月4日付)をご覧ください。

コメントを残す

このページの先頭へ