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Elucidation of novel neurotransmission-like system in plants

Research Project

Project/Area Number 17H07127
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Environmental agriculture(including landscape science)
Research InstitutionTokyo University of Agriculture

Principal Investigator

YAMAMOTO Kosuke  東京農業大学, 生命科学部, 助教 (80803254)

Project Period (FY) 2017-08-25 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsアセチルコリン / アセチルコリンエステラーゼ / アセチルコリン受容体 / 植物 / 神経伝達 / 遺伝子 / シグナル伝達 / 神経伝達物質 / 酵素 / 植物生理学 / 神経科学
Outline of Final Research Achievements

We have proposed the plant neurotransmission-like system as novel signal transduction system in plants. Acetylcholine (ACh) and ACh-hydrolyzing enzyme (AChE) have been widely recognized in plants. On the other hand, the direct evidence of the molecules and genes responsible for ACh receptor (AChR) in plants had not yet been identified. This project, therefore, aims to identify AChR gene in plants. First, we explored plant materials having high binding ability against AChR ligands. Herb plants exhibited high ability against AChR ligands, comparable to animal cells. Next, we demonstrated that d-tubocurarine bound with high affinity to herb plants by characterizing as to its pharmacological profile.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

植物アセチルコリン受容体(AChR)の存在については、未解明であった。本研究の成果により、ハーブ類の植物においてAChRリガンドに対する結合能を見出すことができ、植物においてもAChRの存在が示唆された。申請者らが提唱している植物の神経伝達様システムが植物の重力屈性応答に関与することが推測されており、植物AChR遺伝子を発見し、そのメカニズムを解明することにより、将来的には、本シグナル伝達系を制御し、重力を感知しない植物の作出、さらには、完全制御型植物工場においてデッドスペースである壁や天井を利用した作物の“三次元栽培”などが可能となり、生産効率の向上が期待される。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-08-25   Modified: 2020-03-30  

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