2002 Fiscal Year Annual Research Report
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14560088
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
浅見 忠男 理化学研究所, 植物機能研究室, 副主任研究員 (90231901)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中野 雄司 理化学研究所, 植物機能研究室, 研究員 (30281653)
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| Keywords | アブシシン酸 / 生合成阻害剤 / リグノステイルベン / NCED / NDGA / エポキシカロテノイド / キサントキシン / 気孔 |
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| Research Abstract |
未だ特異的な生合成阻害剤の報告がない植物ホルモンであるアブシジン酸の特異的生合成阻害剤を得ることを目的として研究を行った。アブシジン酸は、種子の成熟、乾燥、低温などの環境応答に関与していることが示されており、その作用の重要性から生合成経路や情報伝達経路に関する研究の進展が必須な分野である。そこでアブシジン酸生合成系における鍵反応である二重結合の開裂を触媒するNCEDの阻害剤の創製を目指した。大腸菌で発現させたNCEDに対して阻害活性を有する既知のパーオキシダーゼ阻害剤のスクリーニングを行い、NCED阻害活性を有する化合物を見いだした。続いて、このNCED阻害剤であるNDGA[4,4'-(2,3-dimethyl-1,4-butanediyl)bis-1,2-Benzenediol]をリード化合物として用いた構造変換研究を行った。この化合物はアブシジン酸生合成を阻害するが、副作用として植物への薬害を有していることが欠点であった。そこで、鎖状部分の炭素骨格の変換、炭素原子のヘテロ原子への置換、フェニル環上の置換基の変換を行い、植物体を用いた活性試験に供して、NCED阻害活性を保持したままでの副作用の低減について検討した。
植物は、乾燥処理や高濃度のショ糖溶液で処理することにより速やかに生合成されたアブシジン酸の効果により、気孔を閉鎖する。そこで、合成化合物で処理した気孔閉鎖条件においた植物の葉について、気孔閉鎖状態を調査して、アブシジン酸生合成阻害活性の検定を行い、さらに、すでに研究分担者らにより開発された9-cis-neoxanthin dioxygenaseのイン・ビトロ検定系を用いて直接的な合成化合物のNCED阻害活性の検定を行った結果、NCED阻害活性を有する化合物を見いだすことに成功した。
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Research Products
(4 results)
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[Publications] Asami, T., et al.: "4'-Alkoxy derivatives of abseisic acid: a promising new probe for mechanisms of abseisic acid perceptions"Plant Growth Regulation. 38. 237-241 (2002)
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[Publications] Han et al.: "Design and synthesis of lignostilbene-α,β-dioxygenase inhibitors"Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry. (in press). (2003)
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[Publications] Cheng, WH., et al.: "A unique short-chain dehydrogenase/reductase in Arabidopsis glucose signaling and abscisic acid biosynthesis and functions"Plant Cell. 14. 2723-2743 (2002)
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[Publications] Han SY et al.: "Design and synthesis of lignostilbene-α,β-dioxygenase inhibitors"Bloorganic and Medicinal Chemistry Letters. 12. 1139-1142 (2002)
