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新規生理活性糖AMORの受容体同定による植物糖鎖シグナリング研究の展開

Research Project

Project/Area Number 15F15388
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Plant molecular biology/Plant physiology
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

東山 哲也  名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 教授 (00313205)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) SANKARANARAYANAN SUBRAMANIAN  名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2015-11-09 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2017: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2015: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords花粉管 / 受精能 / アラビノガラクタン糖鎖 / AMOR / 合成酵素 / 受容体
Outline of Annual Research Achievements

AMORの構造活性相関について解析を進め、AMORの活性を維持したまま、AMORに蛍光分子等を付加するのに適した部位を探索することを目指した。具体的には、AMORの活性を担う末端の2糖、メチルグルクロノシルガラクトースの異性体を複数化学合成し、構造活性相関を調べた。その結果、末端のメチルグルクロン酸の構造は極めて重要であり、4位のO-メチルなど、いかなる構造の変化も大きな活性の低下を引き起こした。一方で、ガラクトースはベータ結合した構造が重要であり、糖以外の構造であっても活性を維持することが示された。これにより、ガラクトースの部位を修飾することで、AMORに必要なリンカーなどを付加できることが明らかとなった。この成果については、原著論文をPlant Physiology誌(IF=6.5)に発表した。Sankaranarayanan氏も大きく貢献し、共著者として名を連ねた。
さらに企業と共同でAMORの市販化を開始した。これにより多量の合成AMORが入手できるようになり、Sankaranarayanan氏による調整により、計画通りに有機合成によるAMORへの蛍光分子やクロスリンカーの導入を開始することができた。
メチルグルクロノシルガラクトースの生成に関わる合成酵素の研究も進展し、生殖に関わる様々な異常が見られた。特に、花粉管のガイダンスにおいて、種特異的なガイダンスに関わることが明らかになりつつある。Sankaranarayanan氏を第一著者とする原著論文の作製の目途がたった。
最後に、Sankaranarayanan氏はAMORによる植物の受精能獲得という概念について、重要な総説を複数発表した。特にTrends in Plant Science誌(IF=11.9)に発表した植物と動物の受精能獲得を比較・議論した総説は、重要なものである。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2018 2017 2016

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Capacitation in Plant and Animal Fertilization2018

    • Author(s)
      Sankaranarayanan Subramanian、Higashiyama Tetsuya
    • Journal Title

      Trends in Plant Science

      Volume: 23 Issue: 2 Pages: 129-139

    • DOI

      10.1016/j.tplants.2017.10.006

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Arabinogalactan proteins and their sugar chains: functions in plant reproduction, research methods, and biosynthesis2018

    • Author(s)
      Su Shihao、Higashiyama Tetsuya
    • Journal Title

      Plant Reproduction

      Volume: 31 Issue: 1 Pages: 67-75

    • DOI

      10.1007/s00497-018-0329-2

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Structure-activity relation of AMOR sugar molecule that activates pollen-tubes for ovular guidance.2017

    • Author(s)
      Jiao J., Mizukami A.G., Sankaranarayanan S., Yamguchi J., Itami K., Higashiyama T.
    • Journal Title

      Plant Physiol.

      Volume: 173 Issue: 1 Pages: 354-363

    • DOI

      10.1104/pp.16.01655

    • Related Report
      2017 Annual Research Report 2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The AMOR arabinogalactan sugar chain induces pollen tube competency to respond to ovular guidance2016

    • Author(s)
      Mizukami A., Inatsugi R., Jiao J., Kotake T., Kuwata K., Ootani K, Okuda S., Sankaranarayanan S., Sato Y., Maruyama D., Iwai H., Garenaux E., Sato C., Kitajima K., Tsumuraya Y., Mori H., Yamaguchi J., Itami K., Sasaki N. and Higashiyama T.
    • Journal Title

      Curr. Biol.

      Volume: 26 Issue: 8 Pages: 1091-1097

    • DOI

      10.1016/j.cub.2016.02.040

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] ARC1-mediated destruction of GLO1 in Brassica stigmas leads to a self-incompatibility response2016

    • Author(s)
      Subramanian Sankaranarayanan
    • Organizer
      Plant Reproduction 2016
    • Place of Presentation
      ツーソン、アメリカ
    • Year and Date
      2016-03-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 種の壁を超える分子2016

    • Author(s)
      東山哲也
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会、シンポジウム「最先端の化学と生物学のミックス」
    • Place of Presentation
      横浜
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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