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2018 Fiscal Year Annual Research Report

An ancestral gibberellin biosynthetic pathway in the moss Physcomitrella patens

Research Project

Project/Area Number 16K18693
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

宮崎 翔  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 助教 (30755955)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords植物科学 / 天然物 / カウレン酸 / 分化制御
Outline of Annual Research Achievements

植物ホルモン,ジベレリン(以下,GA)の起源物質とも換言できる成長制御物質とその生合成経路を,コケ植物より明らかとした.
研究代表者はヒメツリガネゴケがent-カウレン酸(以下,KA)まで顕花植物と同じGA生合成経路を持っていることを明らかとしていた.KA生産能を失うPpcps/ks欠損株では細胞分化に異常が見られ,KAの投与で回復する.この表現型を生物検定法としKA代謝産物の追跡を行った.植物試料から化合物群を抽出,逆相HPLCを用いて抽出物を分取,その画分を再度Ppcps/ks欠損株に投与,分化活性を定量的に評価,と試験を行うことで分化活性をもつKA代謝画分を検出した.機器分析から活性型KA代謝物としてent-3β-hydroxy-カウレン酸を同定した.次に生合成酵素の探索を目的とし,各種条件下で培養した植物試料を用いて次世代シークエンサに供した.候補酵素の一つがKAを基質に変換物を与え,NMRよりent-2α-hydroxy-カウレン酸(2OH-KA)であると構造決定した.2OH-KA合成酵素遺伝子の変異体の作出,遺伝子発現解析からこの2OH-KAはKAから生産される不活性化体であることが示された.この3位と2位の酸化による活性制御機構は顕花植物のGA生合成経路で見られているものと類似しており,GAを生産しないコケ植物からが保存されていたことを示している.
これらの成果は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., 2018).

  • Research Products

    (6 results)

All 2019 2018

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Assays of Protonemal Growth Responses in Physcomitrella patens Under Blue- and Red-Light Stimuli2019

    • Author(s)
      Miyazaki Sho、Nakajima Masatoshi、Kawaide Hiroshi
    • Journal Title

      Methods Mol Biol

      Volume: 1924 Pages: 35~43

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-9015-3_4

  • [Journal Article] Characterization of a helminthosporic acid analog that is a selective agonist of gibberellin receptor2018

    • Author(s)
      Miyazaki Sho、Tomita Kenji、Yamane Hisakazu、Kobayashi Masatomo、Asami Tadao、Nakajima Masatoshi
    • Journal Title

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      Volume: 28 Pages: 2465~2470

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2018.06.005

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The chemical NJ15 affects hypocotyl elongation and shoot gravitropism via cutin polymerization2018

    • Author(s)
      Jaroensanti-Tanaka Naiyanate、Miyazaki Sho、Hosoi Akito、Tanaka Keisuke、Ito Shinsaku、Iuchi Satoshi、Nakano Takeshi、Kobayashi Masatomo、Nakajima Masatoshi、Asami Tadao
    • Journal Title

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      Volume: 82 Pages: 1770~1779

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1484278

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Assignment of 1H- and 13C-NMR data for four helminthosporol analogs with the bicyclo[3.2.1]oct-6-ene framework2018

    • Author(s)
      Tomita Kenji、Miyazaki Sho、Furihata Kazuo、Nakajima Masatoshi、Asami Tadao
    • Journal Title

      Magnetic Resonance in Chemistry

      Volume: 56 Pages: 1130~1134

    • DOI

      10.1002/mrc.4761

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Ancestral Gibberellin in a Moss Physcomitrella patens2018

    • Author(s)
      Miyazaki Sho、Hara Mariho、Ito Shinsaku、Tanaka Keisuke、Asami Tadao、Hayashi Ken-ichiro、Kawaide Hiroshi、Nakajima Masatoshi
    • Journal Title

      Molecular Plant

      Volume: 11 Pages: 1097~1100

    • DOI

      10.1016/j.molp.2018.03.010

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] コケ植物で機能する原始ジベレリン様成長制御物質の同定2018

    • Author(s)
      宮崎 翔, 川出 洋, 中嶋 正敏
    • Organizer
      新規素材探索研究会第17回大会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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