広報活動

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2013年1月17日

独立行政法人理化学研究所
国立大学法人山口大学
独立行政法人科学技術振興機構

硫黄を含んだ代謝物を網羅的に解析する「S-オミクス」を確立

-タマネギを用いた測定で「S-オミクス」の有用性を実証-

含硫黄二次代謝物の組成・構造解析「S-オミクス」の概要

含硫黄二次代謝物の組成・構造解析「S-オミクス」の概要

タマネギやニンニク、ニラなどには強い刺激臭がありますが、これは硫黄化合物が含まれているからです。この臭いの成分には抗酸化作用があり、また疲労回復や血液サラサラ効果など健康機能を持つとされています。ただ、これまで植物の硫黄を含んだ二次代謝物を特定するには、長い時間と労力が必要でした。

そこで、理研の研究者らのグループは、植物がもつ全低分子代謝産物(メタボローム)を網羅的に測定・解析する「メタボロミクス」の手法をもとに、硫黄化合物を効率的に解析できる「S-オミクス」の開発に取り組みました。

S-オミクスは、フーリエ変換型イオンサイクロトロン共鳴分析計(FTICR-MS)という超高精度な分析計と、化合物の骨格となる炭素の安定同位体、および硫黄の安定同位体を利用して、含硫黄二次代謝物を測定する一連の解析手法の統合技術です。研究グループは、硫黄を含む代謝物を多く含むタマネギを対象にS-オミクスを使って解析し、[C,H,N,O,S]で表される組成式22個を決定、さらにMS/MS解析という解析法を使って6個の化学構造式を推定することに成功しました。

S-オミクスは、他の代謝物の解析にも展開することが可能で、測定する植物を増やしていくと幅広い代謝物の発見が期待できます。今後、目的とする代謝物の構造情報とゲノム情報を対応させることで、生合成に関わる遺伝子の特定が可能になります。さらに、代謝物の生合成機構を遺伝子レベルで解明できると、目的とする代謝物を多く生産する植物の品種改良が進むと期待されます。

理化学研究所
植物科学研究センター メタボローム機能研究グループ
グループディレクター 斉藤 和季(さいとう かずき)