Chemical biology of natural products on plant hormones
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20H00402
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 37:Biomolecular chemistry and related fields
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
上田 実 東北大学, 理学研究科, 教授 (60265931)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高岡 洋輔 東北大学, 理学研究科, 准教授 (80599762)
加治 拓哉 東北大学, 理学研究科, 助教 (80835520)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥45,760,000 (Direct Cost: ¥35,200,000、Indirect Cost: ¥10,560,000)
Fiscal Year 2022: ¥12,610,000 (Direct Cost: ¥9,700,000、Indirect Cost: ¥2,910,000)
Fiscal Year 2021: ¥12,610,000 (Direct Cost: ¥9,700,000、Indirect Cost: ¥2,910,000)
Fiscal Year 2020: ¥20,540,000 (Direct Cost: ¥15,800,000、Indirect Cost: ¥4,740,000)
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| Keywords | ジャスモン酸 / 受容体 / コロナチン / 立体異性体 / 選択的アゴニスト / 標的選択性 / 植物ホルモン / ジャスモン酸イソロイシン / COI1-JAZ共受容体 / 化学プローブ / 二次代謝 / 活性チューニング |
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| Outline of Research at the Start |
ジャスモン酸イソロイシン（JA-Ile）は、多様な生理作用をもつ植物ホルモンである。JA-Ile受容体COI1-JAZには重篤な遺伝的冗長性が見られる。本研究では、遺伝的冗長性をもつCOI1-JAZ共受容体に対し、任意の共受容体ペアひとつを選択的に活性化し機能解析できる化学戦略を開発する。「反応性アンタゴニスト」、「立体異性体ケミカルライブラリー」、「ヘテロ種受容体-リガンド系導入」の3つの戦略によって、植物ホルモン受容体の遺伝的冗長性に世界に先駆けて最終的な解決を与える
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| Outline of Annual Research Achievements |
(3R、7S）-ジャスモノイル-L-イソロイシン（JA-Ile）は脂肪酸由来の植物ホルモンで、植物の成長、防御、繁殖を制御する。成長-防御トレードオフの解明は、ジャスモン酸の生物科学における重要な課題であった。シロイヌナズナでは、JA-Ileが分子接着剤として機能し、F-boxタンパク質COI1とJAZリプレッサータンパク質間のタンパク質間相互作用を引き起こす。シロイヌナズナゲノムには13のJAZ遺伝子がコードされており、13のCOI1-JAZ共受容体ペアが存在する。JA-Ileはこれらの共受容体ペアに同時に結合し、上述の多様な応答を引き起こす。
COI1-JAZのリガンド認識機構を慎重に検討した結果、JA-IleとJA-Ileの模倣体であるコロナチン（COR）の認識様式に明確な違いがあることを見出した2。本発表では、CORの安定な立体化学異性体をすべて含む化学ライブラリーをスクリーニングした結果、13組のCOI-JAZ共受容体のうち、COI1-JAZ9選択的親和性を有するアゴニストが得られた。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(7 results)
