2019 Fiscal Year Research-status Report
寄生植物の自殺発芽誘導剤の開発に資するストリゴラクトン受容機構の構造基盤解析
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19K15747
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
平林 佳 東京理科大学, 理学部第一部応用化学科, 助教 (00778730)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 植物ホルモン / X線結晶構造解析 / 構造生物学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アフリカや中東アジアで農業生産に甚大な被害を及ぼす寄生植物は、その宿主となる植物から放出されるストリゴラクトン（SL）を感知して発芽し、寄生している。寄生植物の防除法の中でも、宿主のいない農地で発芽を誘導する薬剤「自殺発芽誘導剤」の開発が強く望まれているが、未だ実現していない。本研究では、SL受容機構を標的とした自殺発芽誘導剤の開発を目指し、SLが受容体である KAI2タンパク質を選択的に制御している構造基盤とシグナル伝達経路の解析に取り組んでいる。SL活性を選択的に制御する化合物が設計できれば、寄生植物の自殺発芽を効果的に誘導する薬剤の開発だけでなく、ケミカルバイオロジー手法による SL応答機構の解明にも繋げることができる。今年度は、以下のような成果が得られた。
まず各種ShKAI2タンパク質について、その精製方法を確立し、リガンド選択性を検証するための試料として調製することに成功した。これらを試料とし、等温滴定カロリメトリー（ITC）装置及び表面プラズモン共鳴（SPR）装置を用いてSLの結合を解析した。また結果の再現性を確認するために、タンパク質のトリプトファン残基の蛍光変化を利用した結合測定法も利用して、リガンド選択性を定量的にも解析した（リガンド評価系の構築）。
さらにリガンド選択性の評価が完了したものについては、ShKAI2と各種リガンド複合体の結晶化スクリーニングを行い、大型放射光施設（PF/SPring-8）にて X 線回折データを収集した。複合体構造を得るために、リガンドとの共結晶化に加え、濃度や時間を変化させたソーキングも検討した。現在、より適切な結晶化/ソーキング条件の探索を進めている。
以上の成果は、本研究計画の礎となる重要なものであり、次年度の研究に繋がる有意義な結果である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
交付申請書に記載した「研究の目的」の達成のため、本年度の研究実施計画に基づいて実験を遂行した結果、おおむね予定通りの成果が得られたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題は現在のところおおむね順調に進展しているため、今後の推進方策については、今年度の研究成果を踏まえ、次年度以降も、研究計画調書に記載した研究実施計画に沿って実施していく予定である。
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