農学部食生命科学科の米田教授が食虫植物の消化酵素の仕組みを解き明かしました

農学部食生命科学科の米田一成教授がこのほど、食虫植物の仲間であるモウセンゴケの一種“ドロセラ・アデラエ(Drosera adelae)”から、消化のカギを握る酵素「キチナーゼ」の仕組みを解き明かしました。

▼本研究の論文タイトル・掲載Webサイト
研究論文タイトル：Structural and functional characterization of chitinase from carnivorous plant Drosera adelae
掲載サイト：FEBS Open Bio website

研究の中身

研究チームは、Drosera adelaeのキチナーゼ遺伝子を酵母に組み込み、大量に作らせることに成功。その酵素を精製し、性質を調べ、さらにX線結晶解析という方法で立体構造を観察しました。
その結果、この酵素は「チロシン」というアミノ酸が集まった独特の配置を持ち、それが昆虫の殻の分解に役立っていることが分かりました。

どのような特徴が見つかったの？

酵素の働きは、一般の植物より10倍以上強力。そのため、虫を効率よく分解できます。
酸性から中性の幅広い環境で安定して働くため、葉の表面という過酷な環境でも機能します。
分子の一部は柔らかすぎるため、形を決めるのが難しかったですが、最新のAI（AlphaFold2）でモデル化することに成功。

通常は病原菌を防御するために働く酵素が、進化の過程で「虫を食べるため」に転用された珍しい例です。

何に役立つの？

キチナーゼは、農業や環境分野において以下のような応用が期待されています。
天然の殺菌剤：キノコなどの病原菌を分解。
害虫対策：農薬に代わる「生物農薬」としての利用。
食品保存：収穫後の野菜や果物の腐敗を防ぐ技術への応用。

まとめ

この研究は「食虫植物の消化酵素を立体構造レベルで解明した初めての成果」です。
植物がいかに多様な進化を遂げてきたかを示すとともに、将来の農業やバイオ技術にもつながる可能性を秘めています。