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ケミカルバイオロジーによる細胞膜オーキシン受容体の機能解析

Publicly Offered Research

Project AreaPlant cell wall as information-processing system
Project/Area Number 25114518
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionOkayama University of Science

Principal Investigator

林 謙一郎  岡山理科大学, 理学部, 教授 (30289136)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Keywordsオーキシン / 植物ホルモン / 細胞壁 / ケミカルバイオロジー
Outline of Annual Research Achievements

植物のオーキシン応答には核内オーキシン受容体TIR1で制御される転写調節を介した応答と,転写調節を介さない応答が知られている。細胞伸長に関与する別のオーキシン受容体が細胞膜には存在すると示唆され,転写制御を介さない信号経路を制御すると考えられてきた。ABP1(Auxin Binding Protein 1)は,この別経路を制御する細胞膜上の受容体と推定されてきた.ABP1は,TMKと相互作用し,その下流のROPやRICを制御することで,オーキシン輸送担体PINの細胞内局在とそれに続くオーキシン輸送を調節することが報告されている。しかしながら,その詳細な生理的役割は不明であった。2015年1月に,ABP1のnull変異株が,従来報告されてきたような胚性致死や表現型異常が認められず,また,オーキシン応答にも異常を示さないことが報告された。本研究では,”細胞伸長の制御”という植物細胞壁の情報処理システムに深く関係するABP1の信号経路を,ケミカルバイオロジーの手法により解明することを研究目的とし,研究を推進した。本研究で分子設計・評価したオーキシンアナログには,直接的にTIR1・AFB受容体を活性化しないことが明らかとなった。一方,アナログは胚軸伸長や不定根形成には促進的に作用したことから,アナログが内生IAAの極性輸送に作用することで,間接的にオーキシンに関連した細胞伸長に関する生理活性を示すと推定された。さらに,アナログはNAAと同様に,PIN2の細胞膜への局在を誘導することから,アナログはオーキシン輸送を促進すると推定された。現在,ABP1の生理機能については多くの矛盾した結果が報告されており,本研究成果を含めて,ABP1の生理機能についてより詳細に検討する必要がある。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 3 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Does the brassinosteroid signal pathway in photomorphogenesis overlap with the gravitropic response caused by auxin?2014

    • Author(s)
      Jaroensanti N, Yoon JM, Nakai Y, Shirai I, Otani M, Park SH, Hayashi K, Nakajima M, Asami T.
    • Journal Title

      Biosci Biotechnol Biochem.

      Volume: 78 Issue: 11 Pages: 1839-1849

    • DOI

      10.1080/09168451.2014.925783

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PINOID AGC kinases are necessary for phytochrome-mediated enhancement of hypocotyl phototropism in Arabidopsis.2014

    • Author(s)
      Haga K, Hayashi K, Sakai T.
    • Journal Title

      Plant Physiol.

      Volume: 166 Issue: 3 Pages: 1535-1545

    • DOI

      10.1104/pp.114.244434

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of a putative auxin biosynthesis inhibitor, indole-3-oxoethylphophonic acid, in Arabidopsis2014

    • Author(s)
      Ishida Y., Hayashi K., Soeno K., Asami T., Nakamura S., Suzuki M., Nakamura A. and Shimada Y.
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 78 Issue: 1 Pages: 67-70

    • DOI

      10.1080/09168451.2014.877183

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Hayashi K, Nakamura S, Fukunaga S, Nishimura T, Jenness MK, Murphy AS, Motose H, Nozaki H, Furutani M, Aoyama T.2014

    • Author(s)
      Auxin transport sites are visualized in planta using fluorescent auxin analogs.
    • Journal Title

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      Volume: 111 Issue: 31 Pages: 111557-111562

    • DOI

      10.1073/pnas.1408960111

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Abscisic acid receptor hole-in-one2014

    • Author(s)
      Hayashi K, Kinoshita T
    • Journal Title

      Nature Chemical Biology

      Volume: 10 Issue: 6 Pages: 414-415

    • DOI

      10.1038/nchembio.1529

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 蛍光標識による植物ホルモンの生体イメージング2014

    • Author(s)
      林謙一郎
    • Journal Title

      植物の成長調節 (植物化学調節学会誌)

      Volume: 49 Pages: 122-130

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] UGT74D1 catalyzes the glucosylation of 2-oxindole-3-acetic acid in the auxin metabolic pathway in Arabidopsis.2014

    • Author(s)
      Keita Tanaka, Ken-ichiro Hayashi, Masahiro Natsume, Yuji Kamiya, Hitoshi Sakakibara, Hiroshi Kawaide and Hiroyuki Kasahara
    • Journal Title

      Plant and Cell Physiology

      Volume: 55 Issue: 1 Pages: 218-228

    • DOI

      10.1093/pcp/pct173

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] YUCASIN is a potent inhibitor of YUCCA(s), a key enzyme in auxin biosynthesis2014

    • Author(s)
      T. Nishimura, K. Hayashi, H. Suzuki, A. Gyohda, C. Takaoka, Y. Sakaguchi, S. Matsumoto, H. Kasahara, T. Sakai, J. Kato, Y. Kamiya, T. Koshiba
    • Journal Title

      Plant J

      Volume: 352-66 Issue: 3 Pages: 352-366

    • DOI

      10.1111/tpj.12399

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] オーキシンの生合成と信号伝達経路“植調剤の標的として2013

    • Author(s)
      林謙一郎
    • Journal Title

      植調 (公益財団法人・日本植物調節剤研究協会機関紙)

      Volume: 47 Pages: 197-206

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物ホルモン・オーキシンのケミカルバイオロジー2015

    • Author(s)
      林謙一郎
    • Organizer
      新学術領域研究「天然物ケミカルバイオロジー~分子標的と活性制御~」 ミニシンポジウム ケミカルバイオロジーによるPPI制御と創薬
    • Place of Presentation
      仙台
    • Year and Date
      2015-01-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 複数のオーキシン阻害剤を用いた新しいオーキシン応答遺伝子群の発現制御メカニズムの解析2014

    • Author(s)
      筧 雄介、石田遥介、林謙一郎、浅見忠男、嶋田幸久
    • Organizer
      植物化学調節学会 第49回大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-10-17 – 2014-10-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ABP1 選択的アゴニストの合成と生物活性2014

    • Author(s)
      林謙一郎、Stefan Kepinski、Catherine Perrot-Rechenmann、野崎 浩、本瀬宏康、石田喬志、澤進一郎
    • Organizer
      植物化学調節学会 第49回大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-10-17 – 2014-10-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] オーキシンの生合成と信号伝達経路における化学調節剤の作用2014

    • Author(s)
      林謙一郎
    • Organizer
      日本農薬学会
    • Place of Presentation
      京都
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Small molecule probe for auxin chemical biology2013

    • Author(s)
      K. Hayashi
    • Organizer
      The 1st International Symposium on Transformative Bio-Molecules
    • Place of Presentation
      名古屋
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] インドール環の酸化を伴うIAA 代謝経路に関与する配糖体化酵素の同定2013

    • Author(s)
      田中慧太,林謙一郎,夏目雅裕,神谷勇治,榊原均,川出洋,笠原博幸
    • Organizer
      第48回植物化学調節学会
    • Place of Presentation
      新潟
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 阻害剤を利用したシロイヌナズナ新規オーキシン応答性遺伝子の探索2013

    • Author(s)
      石田遥介,筧雄介,三井麻利江,林謙一郎,浅見忠,嶋田幸久
    • Organizer
      第48回植物化学調節学会
    • Place of Presentation
      新潟
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] Plant Chemical Biology2014

    • Author(s)
      Ken-ichiro Hayashi and Paul Overvoorde
    • Total Pages
      312
    • Publisher
      Wiely
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 研究内容ホームページ

    • URL

      http://www.dbc.ous.ac.jp/labs/KHayashi/Khayashi.html

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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