植物がつくる生理活性物質(二次代謝産物)に関する研究
生理活性を有する特殊な化合物(これを二次代謝産物と言います)を、ある限られた植物種だけがつくることのできる能力を有していることがあります。カフェインもそのような化合物の一種であり、私のところではそれがコーヒーの中でどのように合成されるのか酵素・遺伝子レベルで明らかにしました。このように植物の持つ有用成分の合成に関わる酵素の遺伝子について調べることで、遺伝子組換え技術を利用して大量に合成するなどの応用を考えています。
我々は、カフェインがカフェインシンターゼと名付けられたメチルとランスフェラーゼの働きによって、生合成されることを明らかにしました。そのカフェインシンターゼは、植物ホルモンであるインドール酢酸やジベレリンなどの低分子化合物にメチル基を付加する酵素と構造的に類似していることがわかってきています。
カフェインを持つ代表的な植物としてコーヒーがありますが、我々が普段飲んでいるコーヒーは「アラビカ種」と言う品種です。その他にも様々なカフェイン含量を示すコーヒーの原種があります。これらの持つカフェインシンターゼを調べることで、これらコーヒーの中で、どのようにしてカフェイン合成能を獲得し進化させてきたのか、探る研究を進めています。