植物の匂い感覚メカニズムの解明

Publicly Offered Research

Project Area	Environmental sensing of plants: Signal perception, processing and cellular responses
Project/Area Number	23120506
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
Allocation Type	Single-year Grants
Review Section	Biological Sciences
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	東原和成東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (00280925)
Project Period (FY)	2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help	¥9,360,000 (Direct Cost: ¥7,200,000、Indirect Cost: ¥2,160,000) Fiscal Year 2012: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000) Fiscal Year 2011: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords	匂い / タバコ / BY-2細胞 / カルシウムイオン / 遺伝子発現誘導 / Ca2+
Outline of Annual Research Achievements	植物は動物のような嗅覚受容体や嗅神経系を持たないため、植物がどのように匂い物質を受容し、どのようなメカニズムで応答しているのかは未だほとんど解明されていない。本研究では、タバコにおけるβ-caryophylleneによるNtOsmotin発現誘導をモデルに、植物の匂い刺激に対する応答の分子メカニズムを明らかにするのを目的とする。 β-caryophyllene曝露によるNtOsmotin発現量の上昇は、葉で最も顕著に観察されたが、根でも上昇傾向が見られた。暴露させる β-caryophylleneの量を変えて、NtOsmotin発現量を上昇させるβ-caryophylleneの実効濃度を調べた。β-caryophylleneによるNtOsmotinの発現誘導は、ジャスモン酸経路やサリチル酸経路を介した情報伝達だけで起こるわけではないことが示唆された。β-caryophylleneを含む様々な揮発性化合物を暴露したところ、NtOsmotin、NtLOXおよびNtACIIIの発現誘導パターンはそれぞれ物質で異なっていた。α-caryophylleneにはNtOsmotin発現誘導活性が見られたものの、caryophyllene oxideには活性がなかったことから、タバコは化学物質に対して非特異的な応答を示しているのではなく、β-caryophylleneの構造を特異的に認識していることが示唆された。シロイヌナズナにおいては、β-caryophylleneによるOsmotin遺伝子の発現誘導は起こらないことが示された。β-caryophylleneを特異的に認識する因子を同定するために、β-caryophyllene誘導体の合成をおこない、β-caryophylleneを固定化したビーズを作製することに成功した。
Research Progress Status	24年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	24年度が最終年度であるため、記入しない。