Panax japonicusのオレイン酸およびダンマレイン型サポニン関連遺伝子発現パターンの完全長トランスクリプトームシークエンスとモジュール化組織解析

/ /

日本語AIでPubMedを検索

PubMedの提供する医学論文データベースを日本語で検索できます。AI(Deep Learning)を活用した機械翻訳エンジンにより、精度高く日本語へ翻訳された論文をご参照いただけます。

Genomics.2020 Jul;S0888-7543(20)30055-0. doi: 10.1016/j.ygeno.2020.06.045.Epub 2020-07-09.

Panax japonicusのオレイン酸およびダンマレイン型サポニン関連遺伝子発現パターンの完全長トランスクリプトームシークエンスとモジュール化組織解析

Full-length transcriptome sequencing and modular organization analysis of oleanolic acid- and dammarane-type saponin related gene expression patterns in Panax japonicus.

Ran Xu
Jiao Zhang
Jingmao You
Limei Gao
Yongchang Li
Shaopeng Zhang
Wenjun Zhu
Shaohua Shu
Chao Xiong
Hui Xiong
Ping Chen
Jie Guo
Zhiguo Liu

PMID: 32653517 DOI: 10.1016/j.ygeno.2020.06.045.

抄録

アジアの伝統的な薬草であるPanax japonicusに含まれるサポニンは、構造的にも機能的にも高い類似性を示している。本研究では、代謝物解析の結果、P. japonicusの3つの組織（rhizome_Y, rhizome_O, secRoot）にオレアノール酸型とダンマレイン型のサポニンが偏在していることを明らかにした。一分子リアルタイム（SMRT）シークエンシングと次世代シークエンシング（NGS）のデータから、これら2種類のサポニンの産生に関連した組織特異的なトランスクリプトームパターンが明らかになった。共発現ネットワーク解析及び階層的クラスタリング解析の結果、3-ヒドロキシ-3-メチルグルタリル-CoA還元酵素(HMGR)が1つ、1-デオキシ-D-キシルロース-5-リン酸合成酵素(DXS)が2つなど、それぞれP. japonicusにおけるオレノール酸/ダンマラン型サポニンの生合成に関連する主要な遺伝子であることが明らかになった。また、サポニン生合成関連遺伝子の調節因子であるチトクローム p450（CYP）および UDP-glucuronosyltransferase（UGT）ファミリータンパク質も組織特異的な発現パターンを示すことが明らかになりました。これらの結果から、メタボロームおよびトランスクリプトームの包括的な概要が明らかになった。

The saponins found in Panax japonicus, a traditional medicinal herb in Asia, exhibit high degrees of structural and functional similarity. In this study, metabolite analysis revealed that oleanolic acid-type and dammarane-type saponins were distributed unevenly in three tissues (rhizome_Y, rhizome_O, and secRoot) of P. japonicus. Single-molecule real-time (SMRT) sequencing and next generation sequencing (NGS) data revealed distinct and tissue-specific transcriptomic patterns relating to the production of these two types of saponins. In the co-expression network and hierarchical clustering analyses, one 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase (HMGR) and two 1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate synthas (DXS) etc. transcripts were found to be key genes associated with the biosynthesis of oleanolic acid/ dammarane-type saponins in P. japonicus, respectively. In addition, cytochrome p450 (CYP) and UDP-glucuronosyltransferase (UGT) family proteins that serve as regulators of saponin biosynthesis-related genes were also found to exhibit tissue-specific expression patterns. Together these results offer a comprehensive metabolomic and transcriptomic overview of P. japonicus.