| Project/Area Number |
22KJ0241
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| Project/Area Number (Other) |
22J11238 (2022)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022) |
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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 | Tohoku University |
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Principal Investigator |
齊藤 里菜 東北大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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| Keywords | 植物ホルモン / ジャスモン酸 / 二次代謝産物 / 作用機構 |
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| Outline of Research at the Start |
植物ホルモンであるジャスモン酸イソロイシンは、薬用資源として用いられるアルカロイド類をはじめとする植物由来のほとんどの二次代謝産物の生産を活性化する。 しかしジャスモン酸イソロイシンの副作用である生長阻害活性のために、この分子の持つ二次代謝産物生産活性化作用の実用化は困難とされた。 本研究では、生長阻害を引き起こすことなく二次代謝産物生産のみを活性化する分子ジャスモン酸イソロイシンラクトンに着目し、その作用機構の解明およびこの分子の有する二次代謝産物生産活性化能力についての実践的活用法の開発を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物ホルモンであるジャスモン酸イソロイシンは、植物由来の二次代謝産物の生合成を活性化する一方で、副作用としてその植物の生長を阻害することが知られている。 それに対し、本研究で着目している分子 ジャスモン酸イソロイシンラクトンはトマトに置いて生長阻害を引き起こすことなく、二次代謝産物トマチンの生合成を活性化することが明らかにされている。 本研究では、ジャスモン酸イソロイシンラクトンの作用機構について調べ、それに基づいた二次代謝産物生合成活性化能力の実践的活用法の開発を行っている。
初年度は、ジャスモン酸イソロイシンラクトンの作用機構解明に向けて、転写因子や受容体を欠損した変異体を用いて生物活性試験・遺伝子発現解析を実施した。 それにより、ジャスモン酸イソロイシンラクトンは、選択的に下流の転写因子を活性化することで、トマト植物体において生長阻害を引き起こすことなくトマチン生合成を活性化することが明らかになった。
今年度は、ジャスモン酸イソロイシンラクトンのもつ二次代謝産物生合成活性化能力を活用することを目指し、活性型立体異性体の決定及び生合成遺伝子の探索を行った。４種類の立体異性体を純粋に調製し活性評価を行うことで、活性本体を同定した。さらに、遺伝子発現解析とin vitro酵素活性評価を組み合わせることで生合成遺伝子の機能解析を行った。今回見出された生合成遺伝子を用いることで、ジャスモン酸イソロイシンラクトンのもつ活性を実践的に活用することが可能になると考えられる。
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