2017 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of ancestral gibberellin in a moss
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15H04492
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中嶋 正敏 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (50237278)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
川出 洋 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20291916)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | コケ植物 / 分化誘導物質 / 生理活性物質 / ジベレリン / ジテルペン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ジベレリンの合成中間体であるent-カウレン酸(KA)から代謝され、ヒメツリガネゴケの分化を誘導する活性型代謝物として、KAの3位が水酸化された3OH-KAを同定した。加えてNGS解析からの成果としてKAの 2位を水酸化する酵素（KA2ox）遺伝子を特定し、2OH-KA合成過程が不活性化反応であることも示した。さらに、KA2ox遺伝子の発現応答様式を解析して、上記3OH-KAが活性本体であることも示した。これらの研究成果は3月中旬に査読付き原著論文として受理され、公表の機会を得た（Miyazaki et al.印刷中）。
具体的な成果を挙げる。〔①〕3OH-KAはKAと比較して生理活性強度が大きく上昇した。〔②〕KA代謝物追跡系に倣い、KA合成能欠損変異体に対して3OH-KAを投与することにより3OH-KA代謝物の追跡を展開したが、生体からの抽出・精製・生物検定評価を経た結果、新たな活性物質の存在を認めなかった。〔③〕他方、次世代シーケンサを用いた網羅的発現解析から、KA分子内の2位に水酸基を付与するent-カウレン酸2位水酸化酵素（KA 2-oxidase）をコードする遺伝子を特定した。〔④〕2OH-KAはKAと比べて生理活性が大きく低下した。〔⑤〕KA 2-oxidase酵素遺伝子に関する欠損変異体を作出したところ、定常レベルで細胞分化を生じやすい形質を持つことを確認した。〔⑥〕さらに、次世代シーケンサ実施時よりも短時間の投与処理条件（投与後6時間）におけるKA2ox酵素遺伝子の発現はKA投与に応答しない一方で、3OH-KA投与では明瞭に増加することを確認した。上記①②⑥の観点から、3OH-KAが永年追跡対象に据えてきた「ジベレリン起源物質」とも呼ぶべき活性本体であり、③④⑤の観点から2OH-KAへの変換反応は不活性化の過程と結論した。
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| Research Progress Status |
29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 |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(13 results)
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[Presentation] 下等植物から高等植物に至るent-kaurene合成酵素の機能進化2018
Author(s)
福田 和佳子, 宮崎 翔, 牧野 晴香, 木村 穂乃香, 貝沼 遼介, 安藤 朋子, 夏目 雅裕,野崎 浩, 林 謙一郎, 川出 洋
Organizer
農芸化学会2018年度大会, 名古屋
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[Presentation] ハイゴケ由来の相同性の高い二つのジテルペン環化酵素の構造と機能における進化的関係2017
Author(s)
福田 和佳子, 宮崎 翔, 牧野 晴香, 木村 穂乃香, 貝沼 遼介, 安藤 朋子, 夏目 雅裕,野崎 浩, 林 謙一郎, 川出 洋
Organizer
植物化学調節学会第52回大会, 鹿児島
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