2018 Fiscal Year Research-status Report
エチレンの「三重反応」を誘導する新規物質EH-1の作用機構解明と実用化研究
| Project/Area Number |
16K01936
|
|---|
| Research Institution | Akita Prefectural University |
|---|
Principal Investigator |
王 敬銘 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (20300858)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原 光二郎 秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (10325938)
鈴木 龍一郎 秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (70632397)
上田 健治 秋田県立大学, 生物資源科学部, 助教 (80279504)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | エチレン / 植物ホルモン / 三重反応 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度において、EH-1の作用機構をより詳細に解析するため、計画した研究を実施した。具体的には、蛍光標識したEH-1であるEH-DF[5-ジメチルアミノナフタレン-1-スルホン酸（1-アリル-3,5-ジメチル-１H-ピラゾール-4-イルメチル）メチルアミド]を用いて、エチレン受容体を含むエチレンシグナル伝達機構遺伝子突然変異植物に対する作用を焦点に、以下の三つのアプローチにより解析を行った。
まず、エチレン受容体の一つであるETR2の遺伝子突然変異植物について解析を行った。ETR2は、小胞体に存在するたんぱく質であり、エチレンを特異的に認識する受容体である。また、ETR2遺伝子が破壊された植物は、エチレンに対して、「三重反応」の形態を誘導されない特徴がある。本研究では、暗発芽したETR2遺伝子突然変異植物にEH-DFを与え、薬剤処理により誘導される遺伝子突然変異体の形態を調べた。EH-DFは、濃度依存的にETR2遺伝子突然変異植物に「三重反応」の形態を誘導した。
次に、エチレン受容体の下流に機能する因子であるEIN2とエチレン関連遺伝子の発現を制御する因子であるEIN3の遺伝子突然変異植物を用いて同様の解析を行った。EH-DFは三種類のエチレンシグナル伝達機構遺伝子突然変異体に対して、「三重反応」の形態を誘導した。
以上の研究から得られた成果は、植物の「三重反応」分子機構解明に重要な知見である。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究課題の目標は、植物の「三重反応」形態を誘導する化合物EH-1の作用機構解明と実用化研究である。
EH-1は、エチレン活性を示す化合物の大規模スクリーニングを通じて見出された化合物であるが、エチレン活性の一つである植物の「三重反応」形態を誘導するため、EH-1の作用機構を解明し、EH-1をエチレン活性物質として利用する実用化研究を計画した。これまでに、「三重反応」形態誘導活性を指標に、EH-1誘導体の構造活性相関解析研究の結果、強い「三重反応」形態誘導活性を示す化合物を見出した。2018年度において、エチレンシグナル伝達機構遺伝子突然変異体を利用した作用機構解析研究を進めた結果、EH-1の「三重反応」誘導作用は、エチレンの情報伝達機構を介さないことが判明され、これは当初予期していないことである。
|
| Strategy for Future Research Activity |
これまでに、EH-1の構造活性相関解析研究を進めた結果、強い活性を示す化合物開発した。しかし、EH-1がエチレンと異なる作用機構により三重反応を誘導することが明らかとなったため、EH-1を含むこの系統の化合物の実用化研究について、方向を転換する必要がある。
他方、エチレン活性化合物の大規模スクリーニングの際、1,2,3,4;テトラヒドロ－２メチル-N-フェニル-4-キノリンアミン 類化合物が、植物「三重反応」形態を誘導することが明らかにされた。今後の研究推進方策として、 1,2,3,4;テトラヒドロ－２メチル-N-フェニル-4-キノリンアミン類化合物の化学合成研究を行い、エチレン活性を示す化合物を探索する。
|
| Causes of Carryover |
物品費として支出する予定である。
|
