Development of drugs protecting plants from environmental stress in semi-arid land

• Project/Area Number: 18380192
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Boundary agriculture
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: HIRAI Nobuhiro Kyoto University, 大学院・農学研究科, 教授 (00165151)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): MIZUTANI Masaharu 京都大学, 化学研究所, 助教 (60303898) ; TODOROKI Yasushi 静岡大学, 農学部, 准教授 (30324338)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥17,060,000 (Direct Cost: ¥14,600,000、Indirect Cost: ¥2,460,000); Fiscal Year 2008: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2007: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2006: ¥6,400,000 (Direct Cost: ¥6,400,000)
• Keywords: 生物環境 / 環境保全 / 植物 / 生理活性 / 有機化学 / 環境 / バイオテクノロジー

Research Abstract

半乾燥地帯における植物の環境ストレス保護剤の開発を目的として、環境ストレスへの適応反応を誘導する植物ホルモン・アブシシン酸の代謝不活性化酵素に関する研究を行った。その結果、アブシシン酸水酸化酵素の選択的阻害剤の開発に成功するとともに、アブシシン酸の最終不活性化酵素であるファゼイン酸還元酵素活性の諸性質を明らかにした。これにより、アブシシン酸の不活性化制御による植物保護の道を拓いた。

Research Products

• [Journal Article] Structure-activity relationship of uniconazole, a potent inhibitor of ABA 8'-hydroxylase, with a focus on hydrophilic functional groups and conformation (2008)
  • Author(s): Todoroki, Y., Kobayashi, K., Yoneyama, H., Hiramatsu, S., Jin, M.-H., Watanabe, B., Mizutani, M.and Hirai. N
  • Journal Title: Bioorganic and Medicinal Chemistry 16 Pages: 3141-3152
  • NAID: 120000796527
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structure-activity relationship of uniconazole, a potentinh ibitor of ABA 8' -hydroxylase, with a focus on hydrophilic functional groups and conformation. (2008)
  • Author(s): Y. Todoroki, K. Kobayashi, H. Yoneyama, S. Hiramatsu, M. -H. Jin, B. Watanabe, M. Mizutani, N. Hirai
  • Journal Title: Bioorganic and Medicnal Chemistry 16 Pages: 3141-3152
  • NAID: 120000796527
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structure-activity relationship of uniconazole, a potent inhibitor of ABA 8'-hydroxylase, with a focus on hydrophilic functional groups and conformation. (2008)
  • Author(s): Y. Todoroki, K. Kobayashi, H. Yoneyama, S. Hiramatsu, M.-H. Jin, B. Watanabe, M. Mizutani, and N. Hirai
  • Journal Title: Bioorganic and Medicinal Chemistry 16 Pages: 3141-3152
  • NAID: 120000796527
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of the minor ABA metabolite 7'-hydroxy-ABA on Arabidopsis ABA 8'-hydroxylase CYP707A3 (2007)
  • Author(s): Shimomura,H. Etoh, H., Mizutani, M., Hirai, N., and Todoroki. Y
  • Journal Title: Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters 17 Pages: 4977-4981
  • NAID: 120001438370
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] アブシジン酸および植物ステロイドの代謝系に関わるシトクロムP450の酵素化学的研究 (2007)
  • Author(s): 水谷正治
  • Journal Title: 植物の生長調節 42 Pages: 260-268
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] シトクロムP450の分子進化と植物の化学的多様性の獲得 (2007)
  • Author(s): 水谷正治
  • Journal Title: 蛋白質・核酸・酵素 52 Pages: 1454-1464
  • NAID: 40015648125
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effect of the minor ABA metabolite 7'-hydroxy-ABA on Arabidopsis ABA 8'-hydroxylase CYP707A3. (2007)
  • Author(s): H. Shimomura, H. Etoh, M. Mizutani, N. Hirai, Y. Todoroki
  • Journal Title: Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters 17 Pages: 4977-4981
  • NAID: 120001438370
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A potent growth retardant, Uniconazole is a potent inhibitor of ABA catabolism in Arabidopsis. Bioscience (2006)
  • Author(s): Saito, S., Okamoto, M., Shinoda, S., Kushiro, T., Koshiba, T., Kamiya, Y., Hirai, N., Todoroki, Y., Sakata, K., Nambara E. and Mizutani, M
  • Journal Title: Biotechnology and Biochemistry 70 Pages: 1731-1739
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A new non-azole inhibitor of ABA 8'-hydroxylase: effect of the hydroxyl group substituted for geminal methyl groups in the six-membered ring (2006)
  • Author(s): Araki, Y., Miyawaki,A., Miyashita, T., Mizutani, M., Hirai, N. and Todoroki.Y
  • Journal Title: Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters 16 Pages: 3302-3305
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] CYP707A1 and CYP707A2, which encode ABA 8'-hydroxylase, are indispensable for a proper control of seed dormancy and germination in Arabidopsis (2006)
  • Author(s): Okamoto, M., Kuwahara, A., Seo, M., Kushiro, T., Asami, T., Hirai, N., Kamiya, Y., Koshiba, T., and Nambara, E
  • Journal Title: Plant Physiology 141 Pages: 97-107
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A potent growth retardant, Uniconazole is a potent inhibitor of ABA catabolism in Arabidopsis. (2006)
  • Author(s): Saito, S.
  • Journal Title: Biosci. Biotech. Biochem. 70 (7) Pages: 1731-1739
• [Journal Article] A new non-azole inhibitor of ABA 8ユ-hydroxylase : effect of the hydroxyl group substituted for geminal methyl (2006)
  • Author(s): Araki, Y.
  • Journal Title: Bioorg. Med. Chem. Lett. 16 Pages: 3302-3305
• [Journal Article] CYP707A1 and CYP707A2, which encode ABA 8ユ-hydroxylase, are indispensable for a proper control of seed dormancy (2006)
  • Author(s): Okamoto, M.
  • Journal Title: Plant Physiol 141 (1) Pages: 97-107
• [Presentation] ABA代謝物質ファゼイン酸の還元酵素の性質 (2009)
  • Author(s): 藤井佑典, 近藤悟, 水谷正治, 轟泰司,平井伸博
  • Organizer: 日本農芸化学会2009年度大会
  • Place of Presentation: マリンメッセ福岡(福岡市)
  • Year and Date: 2009-03-28
• [Presentation] アブシジン酸代謝不活性化酵素CYP707Aの特異的阻害剤アブシナゾールE (2009)
  • Author(s): 轟泰司, 平松佐織, 白倉美奈穂, 水谷正治, 平井伸博
  • Organizer: 日本農芸化学会2009年度大会
  • Place of Presentation: マリンメッセ福岡(福岡市)
  • Year and Date: 2009-03-28
• [Presentation] アブシジン酸代謝不活性化酵素CYP707Aの特異的阻害剤アブシナゾールF (2009)
  • Author(s): 青山光, 小林亨太郎, 白倉美奈穂, 平松佐織, 水谷正治, 平井伸博, 轟泰司
  • Organizer: 日本農芸化学会2009年度大会
  • Place of Presentation: マリンメッセ福岡(福岡市)
  • Year and Date: 2009-03-28
• [Presentation] アブシシン酸8'水酸化酵素制御とリンゴの乾燥耐性 (2009)
  • Author(s): 須川瞬, 大川克哉, 小原均, 上野琴巳, 水谷正治, 轟 泰司, 平井伸博, 近藤悟
  • Organizer: 日本園芸学会2009年度春季大会
  • Place of Presentation: 明治大学(東京都)
  • Year and Date: 2009-03-20
• [Presentation] アブシジン酸8'水酸化酵素制御とリンゴの乾燥耐性 (2009)
  • Author(s): 須川瞬, 大川克哉, 小原均, 上野琴巳, 水谷正治, 轟泰司, 平井伸博, 近藤悟
  • Organizer: 日本園芸学会2009年度春季大会
  • Place of Presentation: 明治大学(東京都)
  • Year and Date: 2009-03-20
• [Presentation] ABA代謝物質ファゼイン酸の還元酵素の性質 (2008)
  • Author(s): 藤井佑典, 近藤悟, 水谷正治, 轟 泰司, 平井伸博
  • Organizer: 植物化学調節学会第43回大会
  • Place of Presentation: つくばカピオ(つくば市)
  • Year and Date: 2008-10-30
• [Presentation] (2008)
  • Author(s): 白倉美奈穂, 小林亨太郎, 青山光, 平松佐織, 水谷正治, 平井伸博, 轟泰司
  • Organizer: 植物化学調節学会第43回大会
  • Place of Presentation: つくばカピオ(つくば市)
  • Year and Date: 2008-10-30
• [Presentation] クリック反応を利用した高選択性アゾール系P450阻害剤の創製と探索. (2008)
  • Author(s): 平松佐織, 白倉美奈穂, 水谷正治, 平井伸博, 轟泰司
  • Organizer: 植物化学調節学会第43回大会
  • Place of Presentation: つくばカピオ(つくば市)
  • Year and Date: 2008-10-30
• [Presentation] クリック反応を利用した高選択性アゾール系P450阻害剤の創製と探索 (2008)
  • Author(s): 平松佐織, 白倉美奈穂, 水谷正治, 平井伸博, 轟泰司
  • Organizer: 植物化学調節学会第43回大会
  • Place of Presentation: つくばカピオ(つくば市)
  • Year and Date: 2008-10-30
• [Presentation] Structure-activity studies of uniconazole derivatives as strong inhibitors against ABA 8'-hydroxylase (2008)
  • Author(s): Todoroki, Y., Yoneyama, H., Kobayashi, K,. Jin, M-H, Hirai, N. and Mizutani, M
  • Organizer: 19th International Conference of Plant Growth Substances
  • Place of Presentation: Puerto Vallarta, Mexico
  • Year and Date: 2008-07-23
• [Presentation] Asymmetric ligand binding ofABA 8'-hydroxylase (2008)
  • Author(s): Ueno, K., Mizutani, M., Hirai, N., Todoroki, Y
  • Organizer: 19th International Conference of Plant Growth Substances
  • Place of Presentation: Puerto Vallarta, Mexico
  • Year and Date: 2008-07-23
• [Presentation] Structure-activity studies of uniconazole derivatives as strong inhibitors against ABA 8'-hydroxylase. (2008)
  • Author(s): Y. Todoroki, H. Yoneyama, K. Kobayashi, M-H, Jin, N. Hirai, M. Mizutani,
  • Organizer: 19th International Conference of Plant Growth Substances
  • Place of Presentation: Puerto Vallarta, Mexico
  • Year and Date: 2008-07-23
• [Presentation] Asymmetric ligand binding of ABA 8'-hydroxylase. (2008)
  • Author(s): K. Ueno, M. Mizutani, N. Hirai, Y. Todoroki,
  • Organizer: 19th International Conference of Plant Growth Substances
  • Place of Presentation: Puerto Vallarta, Mexico
  • Year and Date: 2008-07-23
• [Presentation] 果樹におけるアブシシン酸8'水酸化酵素阻害による乾燥耐性付与 (2008)
  • Author(s): 須川 瞬, 大川克哉, 小原 均, 上野琴巳, 水谷正治, 轟 泰司, 平井伸博、近藤悟
  • Organizer: 日本園芸学会2008年度大会
  • Place of Presentation: 東京農業大学(東京都)
  • Year and Date: 2008-03-29
• [Presentation] 部位特異的変異を用いたアブシジン酸代謝酵素基質認識メカニズムの解明 (2008)
  • Author(s): 平松佐織, 上野琴巳, 水谷正治, 平井伸博, 轟泰司
  • Organizer: 日本農芸化学会2008年度大会
  • Place of Presentation: 名城大学(名古屋市)
  • Year and Date: 2008-03-28
• [Presentation] アブシジン酸8'-水酸化酵素リガンドの基本構造 (2007)
  • Author(s): 上野琴巳, 水谷正治, 平井伸博, 轟泰司
  • Organizer: 植物化学調節学会第42回大会
  • Place of Presentation: 静岡県男女共同参画センターあざれあ(静岡市)
  • Year and Date: 2007-10-29
• [Presentation] Uniconazoleの立体配座とABA 8'-hydroxylase阻害活性の関係 (2007)
  • Author(s): 小林享太郎, 米山英高, 平松佐織, 金美紅, 渡辺文太, 水谷正治, 平井伸博, 轟 泰司
  • Organizer: 植物化学調節学会第42回大会
  • Place of Presentation: 静岡県男女共同参画センターあざれあ(静岡市)
  • Year and Date: 2007-10-29
• [Presentation] アブシジン酸8'-水酸化酵素による不斉リガンドの結合 (2007)
  • Author(s): 上野琴巳, 水谷正治, 平井伸博, 轟泰司
  • Organizer: 日本ケミカルバイオロジー研究会
  • Place of Presentation: 京都大学(京都市)
  • Year and Date: 2007-05-09
• [Presentation] アブシジン酸8'-水酸化酵素の不斉認識 (2007)
  • Author(s): 上野琴巳, 水谷正治, 平井伸博, 轟泰司
  • Organizer: 日本農芸化学会2007年度大会
  • Place of Presentation: 東京農業大学(東京都)
  • Year and Date: 2007-03-26