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Study on plant peptide hormone RGF and its receptor-mediated root growth

Research Project

Project/Area Number 19K06705
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
Research InstitutionFukui Prefectural University (2021-2022)
Nagoya University (2019-2020)

Principal Investigator

Hidefumi Shinohara  福井県立大学, 生物資源学部, 准教授 (40547022)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords植物 / ペプチドホルモン / 根端メリステム / 受容体キナーゼ / リガンド-受容体ペア / RGF / リガンド-受容体ペア
Outline of Research at the Start

植物の根の継続的な成長は,先端から地上部側に向かって存在するPLTタンパク質の濃度勾配が形成・維持されることで保たれるが,濃度勾配の形成・維持の機構は不明な点が多い.近年申請者はペプチドホルモンRGFとその受容体のペアがPLTタンパク質の濃度勾配を制御することを示したが,情報伝達経路の詳細は不明である.
申請者はRGFによるPLTタンパク質の濃度勾配の制御機構の解明のため,PLTタンパク質の濃度勾配を調節する化合物のターゲットの探索,およびRGF受容体の相互作用因子の探索を行い,各因子の機能解析を通じて,植物の根の継続的な成長のしくみを明らかにすることを目的とする.

Outline of Final Research Achievements

The peptide hormone RGF and its receptor pair maintain root meristem activity by regulating the concentration gradient of PLT protein, but the details of the signaling pathway after RGF recognition remain unclear. To elucidate the mechanism of PLT protein concentration gradient regulation by RGF, we identified compounds that modulate the PLT protein concentration gradient in an RGF-independent manner and explored their target factors. We identified two compounds that restore the PLT protein concentration gradient in an RGF-independent manner by chemical compound screening. We also prepared active biotinylated compound derivatives and performed pull-down analysis of interaction factors.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

RGFは根端の細胞分裂活性の促進することができる唯一のペプチドホルモンであるため、植物調節剤としての応用も期待されるが、ペプチドホルモンは分解を受けやすく、フィールドでの使用に不向きである。本研究で得られた化合物は、RGFによる根端メリステム活性維持機構の解明に貢献するのみならず、根端の分裂活性を自在に制御する調節剤開発の礎になる可能性を秘めているといえる。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (6 results) (of which Invited: 4 results) Book (1 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Functional Expression of the Ectodomain of Plant Receptor Kinases in Plant Suspension Culture2023

    • Author(s)
      Shinohara Hidefumi
    • Journal Title

      Methods in Molecular Biology

      Volume: 2652 Pages: 129-143

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-3147-8_7

    • ISBN
      9781071631461, 9781071631478
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Peptide ligand-mediated trade-off between plant growth and stress response2022

    • Author(s)
      Mari Ogawa-Ohnishi, Tomohide Yamashita, Mitsuru Kakita, Takuya Nakayama, Yuri Ohkubo, Yoko Hayashi, Yasuko Yamashita, Taizo Nomura, Saki Noda, Hidefumi Shinohara, Yoshikatsu Matsubayashi
    • Journal Title

      Science

      Volume: 378 Issue: 6616 Pages: 175-180

    • DOI

      10.1126/science.abq5735

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Root meristem growth factor RGF, a sulfated peptide hormone in plants2021

    • Author(s)
      Shinohara Hidefumi
    • Journal Title

      Peptides

      Volume: 142 Pages: 170556-170556

    • DOI

      10.1016/j.peptides.2021.170556

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of Receptors of Plant Peptide Hormones by Photoaffinity Labeling2020

    • Author(s)
      Shinohara Hidefumi、Matsubayashi Yoshikatsu
    • Journal Title

      Journal of Synthetic Organic Chemistry, Japan

      Volume: 78 Issue: 7 Pages: 713-722

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.78.713

    • NAID

      130007871496

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • Year and Date
      2020-07-01
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Screening and identification of a non-peptide antagonist for the peptide hormone receptor in Arabidopsis.2019

    • Author(s)
      Shinohara, H., Yasue, N., Onuki, T., Yoshida, M. Matsubayashi, Y.
    • Journal Title

      Commun. Biol. Commun Biol.

      Volume: 2 Issue: 1 Pages: 61-61

    • DOI

      10.1038/s42003-019-0307-8

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Marchantia polymoropha -my lovable hater-2022

    • Author(s)
      篠原秀文
    • Organizer
      日本発生生物学会第55回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ペプチドホルモンと受容体のペアが担う植物の多様な細胞間コミュニケーション2022

    • Author(s)
      篠原秀文
    • Organizer
      金沢大学理学談話会(生命理工)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ペプチドホルモンの多様な機能によるゼニゴケのかたちづくり2022

    • Author(s)
      篠原秀文
    • Organizer
      日本植物学会第86回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 葉状体の分岐を制御するゼニゴケペプチドホルモン-受容体ペアの同定2021

    • Author(s)
      篠原秀文,林陽子,桑田啓子,山岡尚平,松林嘉克
    • Organizer
      日本植物学会第85回大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 植物ペプチドホルモンの受容体を見つけ出す2019

    • Author(s)
      篠原秀文
    • Organizer
      応用化学セミナーミニシンポジウム
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ペプチドホルモン受容体に対する非ペプチド性アンタゴニストの創成2019

    • Author(s)
      篠原秀文,安江奈緒子,大貫哲男,近藤恭光,吉田稔,松林嘉克
    • Organizer
      植物化学調節学会第54回大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Book] 糖鎖生物学2020

    • Author(s)
      北島 健、佐藤 ちひろ、門松 健治、加藤 晃一
    • Total Pages
      306
    • Publisher
      名古屋大学出版会
    • ISBN
      9784815809812
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Remarks] 植物分子機能学分野 篠原グループ

    • URL

      https://www.s.fpu.ac.jp/shino/index/

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 名古屋大学 大学院理学研究科 生命理学専攻 細胞間シグナル研究グループ

    • URL

      https://www.bio.nagoya-u.ac.jp/~b2/index.html

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 名古屋大学大学院理学研究科生命理学専攻細胞間シグナル研究グループ

    • URL

      http://www.bio.nagoya-u.ac.jp/~b2/index.html

    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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