2023 Fiscal Year Annual Research Report
植物の有用二次代謝産物生産を活性化する分子技術の開発と展開
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22KJ0241
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
齊藤 里菜 東北大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| Keywords | 植物ホルモン / ジャスモン酸 / 二次代謝産物 / 作用機構 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物ホルモンであるジャスモン酸イソロイシンは、植物由来の二次代謝産物の生合成を活性化する一方で、副作用としてその植物の生長を阻害することが知られている。 それに対し、本研究で着目している分子 ジャスモン酸イソロイシンラクトンはトマトに置いて生長阻害を引き起こすことなく、二次代謝産物トマチンの生合成を活性化することが明らかにされている。 本研究では、ジャスモン酸イソロイシンラクトンの作用機構について調べ、それに基づいた二次代謝産物生合成活性化能力の実践的活用法の開発を行っている。
初年度は、ジャスモン酸イソロイシンラクトンの作用機構解明に向けて、転写因子や受容体を欠損した変異体を用いて生物活性試験・遺伝子発現解析を実施した。 それにより、ジャスモン酸イソロイシンラクトンは、選択的に下流の転写因子を活性化することで、トマト植物体において生長阻害を引き起こすことなくトマチン生合成を活性化することが明らかになった。
今年度は、ジャスモン酸イソロイシンラクトンのもつ二次代謝産物生合成活性化能力を活用することを目指し、活性型立体異性体の決定及び生合成遺伝子の探索を行った。４種類の立体異性体を純粋に調製し活性評価を行うことで、活性本体を同定した。さらに、遺伝子発現解析とin vitro酵素活性評価を組み合わせることで生合成遺伝子の機能解析を行った。今回見出された生合成遺伝子を用いることで、ジャスモン酸イソロイシンラクトンのもつ活性を実践的に活用することが可能になると考えられる。
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