葛の花のテクトリゲニン生合成を解明 -希少な植物原材料を用いず有用成分の大量生産が可能に-

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2026-05-20 理化学研究所,科学技術振興機構

理化学研究所とJSTの研究グループは、葛(クズ)の花に含まれる有用イソフラボン「テクトリゲニン」の生合成経路を初めて解明した。研究では、葛の花・つぼみ・葉のトランスクリプトーム解析を実施し、花で高発現する酵素遺伝子を探索。出芽酵母を用いた機能解析により、ゲニステインの6位を水酸化する酵素I6H(イソフラボン6位水酸化酵素)と、メチル化を担うIOMT(イソフラボンメチル基転移酵素)を同定した。これらを導入した酵母では、安価で入手しやすいゲニステインからテクトリゲニンを効率的に生産でき、3日間で約40mg/Lの生成を確認した。テクトリゲニンは抗酸化活性や抗腫瘍活性を持つことが知られ、葛の花抽出物はサプリメントにも利用されている。本成果は、植物資源に依存せず有用成分を安定供給できる「バイオものづくり」の実現につながるもので、機能性食品や医薬品素材の生産技術への応用が期待される。

葛の花のテクトリゲニン生合成を解明 -希少な植物原材料を用いず有用成分の大量生産が可能に-

本研究で明らかにしたテクトリゲニン生合成経路

<関連情報>

クズ( Pueraria montana var. lobata )におけるテクトリゲニン生合成に関与するイソフラボン6-ヒドロキシラーゼの同定と6-メトキシイソフラボンの効率的な生産 Identification of an isoflavone 6-hydroxylase involved in tectorigenin biosynthesis in kudzu (Pueraria montana var. lobata) and the efficient production of 6-methoxyisoflavones

Kai Uchida , Masami Yokota Hirai

Plant Biotechnology  Published: May 20, 2026

DOI:https://doi.org/10.5511/plantbiotechnology.26.0330b

Abstract

Kudzu (Pueraria montana var. lobata) produces several isoflavones that have beneficial effects in humans. These isoflavones accumulate in a tissue-specific manner, with 5, 7, 4′-trihydroxy-6-methoxyisoflavone (tectorigenin) and its derivatives accumulating mainly in flowers. Tectorigenin has various beneficial effects on humans and is in high demand, but its biosynthesis has not been elucidated, making large-scale production difficult. In this study, we elucidated the steps in tectorigenin biosynthesis in kudzu by identifying a novel isoflavone 6-hydroxylase and isoflavone O-methyltransferase through a transcriptome analysis and related enzyme assays. Furthermore, using yeast engineered to express genes encoding these enzymes, we successfully produced the 6-methoxyisoflavones tectorigenin, glycitein, and afrormosin from the inexpensive isoflavones genistein, daidzein, and formononetin, respectively. The tectorigenin production rate was 40 mg l−1 after being cultured for 72 h. These results contribute to large-scale tectorigenin production and to tectorigenin-related research.

生物化学工学
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