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2021 Fiscal Year Annual Research Report

枝分かれ抑制ホルモンの実体解明を目指すストリゴラクトンBC環形成機構の解明

Research Project

Project/Area Number 19H02897
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

杉本 幸裕  神戸大学, 農学研究科, 教授 (10243411)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 滝川 浩郷  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (40271332)
水谷 正治  神戸大学, 農学研究科, 准教授 (60303898)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsストリゴラクトン
Outline of Annual Research Achievements

高度に精製したトマトSlCYP722Cタンパク質を用いて、carlactonoic acid (CLA)をorobancholだけでなくC環の立体配置が異なるent-2′-epi-orobancholにも変換する反応を詳細に解析した。その結果、酸処理によって反応を停止した場合はorobancholとent-2′-epi-orobancholの両方が検出されたのに対して、酸処理を行わなかった場合それらは検出されず、代わって、新規ピークが検出された。酵素反応産物をTMS ジアゾメタンによりメチル化しLC-MS/MS分析に供した結果、18-oxo-MeCLA合成標品と一致するピークを検出できたことから、新規ピークを18-oxo-CLAと同定した。酵素反応溶液にorobancholとent-2′-epi-orobancholの両方が検出されたのは、酸性条件下で18-oxo-CLAが非酵素的に環化したためであると考えられた。したがって、orobanchol生合成にはCYP722Cと協調して機能する因子が関与し、その機能は18-oxo-CLAをorobancholに立体選択的に変換することであると理解された。また、SlCYP722Cをノックアウトしたトマト(SlCYP722C ko)の根分泌物にはorobancholが検出されなくなり、代わりにCLAが検出された。一方で、地上部形態に野生型と顕著な差異が認められなかったことから、SlCYP722C koを用いて生理活性ストリゴラクトンの探索を行った。ストリゴラクトンを鋭敏に検出できるストライガ(Striga hermonthica)の種子発芽刺激活性を指標に、SlCYP722C ko抽出物の精製を進めた結果、トマトに含まれる既知のストリゴラクトンとは異なる画分に活性を回収した。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Specific methylation of (11R)-carlactonoic acid by an Arabidopsis SABATH methyltransferase2021

    • Author(s)
      Wakabayashi Takatoshi、Yasuhara Ryo、Miura Kenji、Takikawa Hirosato、Mizutani Masaharu、Sugimoto Yukihiro
    • Journal Title

      Planta

      Volume: 254 Pages: 88

    • DOI

      10.1007/s00425-021-03738-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synthesis of racemic orobanchols via acid-mediated cascade cyclization: Insight into the process of BC-ring formation in strigolactone biosynthesis2021

    • Author(s)
      Shiotani Nanami、Wakabayashi Takatoshi、Ogura Yusuke、Okamura Hironori、Sugimoto Yukihiro、Takikawa Hirosato
    • Journal Title

      Tetrahedron Letters

      Volume: 85 Pages: 153469~153469

    • DOI

      10.1016/j.tetlet.2021.153469

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] SlCYP722C による 18-oxo-CLA の生成と非酵素的反応による orobanchol の BC 環形成2022

    • Author(s)
      本間 大翔、若林 孝俊、塩谷 七洋、滝川 浩郷、水谷 正治、杉本 幸裕
    • Organizer
      日本農芸化学会
  • [Presentation] BC-ring formation in canonical strigolactones2021

    • Author(s)
      Yukihiro SUGIMOTO
    • Organizer
      3rd International Strigolactone Congress
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 植物機能化学研究室

    • URL

      https://www.edu.kobe-u.ac.jp/ans-phytochem/lab2022/labtop2022

URL: 

Published: 2022-12-28  

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