| Project/Area Number |
20J23668
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 37020:Chemistry and chemical methodology of biomolecules-related
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
上田 彩果 名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
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| Keywords | 生物活性分子 / 気孔開口阻害 / ケミカルバイオロジー / 生理活性分子 / 気孔 / 有機化学 / 植物学 |
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| Outline of Research at the Start |
植物は自らの意思で移動できないことと引き換えに、刻々と変化する自然環境にしなやかに順応するストレス耐性機構を有する。しかし、近年の世界的な気候変動は、植物のもつストレス応答の許容範囲を大きく超え、枯死へと至る非常に深刻な問題を提示している。このような環境ストレスによる成長阻害を合成小分子によって突破することができれば、迫り来る食糧問題の解決の糸口となる。申請者は、このような分子を「植物ストレス突破分子」と定義し、合成化学、植物生理学、植物生殖学を柱として、植物の生育プロセスに関与する様々な分子の作用機序を明らかにし、応用展開が可能なドラッグデザインにより植物ストレス突破分子の創製を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
現在、深刻な食糧不足が世界的な問題として危惧されている。問題解決策の一つとして植物の環境ストレスに注目されている。植物の環境ストレスを低減させることができれば、異常気象や環境変化にも対応することができる。近年、非生物的ストレスに対する耐性付与する分子を投与するという手法が注目されつつある。しかし、実用に至った例はごくわずかであり、さらなる研究が急務である。これまで、申請者は独自に見出した気孔開口阻害分子AU1を元に、新たな乾燥ストレス突破分子の開発を目指した。これまで、AU1の構造活性相関研究に基づき、より強い活性をもつAU2を開発した。本年度はこのAU2の機構解明研究に取り組んだ。これまで、機構解明研究には化学的側面と生物学的側面の両方からアプローチしており、化学的側面からはプルダウンアッセイを用いて、標的タンパク質の候補タンパク質を同定した。そこで、標的タンパク質が真の標的であるかどうかの検証研究に取り組んだ。申請者は標的タンパク質の合成を行い、in vitro評価系でタンパク質と化合物の相互作用を確認することを試みた。そのためにも大腸菌での植物タンパク質合成研究に取り組んだが、精製が困難であった。そこで合成タンパク質研究を専門としている名古屋大学創薬研究科の日比野助教の元で大量スケール合成に取り組んだが、タンパク質の合成には至らなかった。そこで、計算的アプローチを取り組むことを試みた。名古屋大学理学研究科の藤本准教授と協力し、標的候補タンパク質と小分子のドッキングシミュレーション及び分子動力学シュミレーションをおこなったところ、候補タンパク質と分子の高い親和性を確認することができた。また生物学的手法でも作用機序経路を絞り込むために名古屋大学理学研究科の木下教授と協力し、生物実験をいくつか行った。これらの研究成果をまとめ、論文投稿をおこなった。
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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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