ベンジルイソキノリンアルカロイド（BIAs）の生合成経路は複数の植物種で広く調べられてきたが、その転写制御機構はいまだ十分に解明されていない。ジャスモン酸（JA）応答性のグループIX APETALA2/Ethylene Responsive Factor（AP2/ERF）転写因子（TF）は、さまざまなアルカロイドの生合成を含む専門化代謝のよく知られた制御因子である。しかし、BIA生合成におけるそれらの特異的役割はほとんど不明のままである。ここでは、キンゴウカンソウ（Coptis japonica）から、Benzylisoquinoline alkaloid Jasmonate-responsive AP2/ERF（BJE1-5）として指定される新規のグループIX AP2/ERF TFを5種単離した。系統解析により、Benzylisoquinoline alkaloid Jasmonate-responsive AP2/ERF（BJE）タンパク質が、アルカロイド生合成に関与する既知のAP2/ERF TFを含むグループIXaとは異なるサブクレードに属することが示された。さらに、C. japonicaのプロトプラストにおける一過的発現解析では、特定のBJE、特にCjBJE3とCjBJE5が、BJEメンバー間の相互制御ネットワークを通じてBIA生合成遺伝子を正に制御することが示された。また、CjBJE3の発現は、BIA産生植物に特異的なユニークタイプのbHLH（basic helix-loop-helix）TFであるCjbHLH1によって制御されていた。加えて、培養したEschscholzia californica細胞においてCjBJE3とCjBJE5を異種発現させると、全体としてのBIA産生が有意に増強され、特に終末産物であるベンゾフェナントリジン型BIAsが増加した。これにより、ゲノム中にクラスタリングされた未同定の生合成遺伝子群が明らかになった。これらの結果は、BIA産生種がCjbHLH1とBJE TFからなる特異的な制御ネットワークを発達させていることを示唆し、新規の生合成酵素の同定に向けた有用な手がかりを与える。
https://doi.org/10.64898/2026.08.30.748054