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2012 Fiscal Year Research-status Report

オーキシン極性移動制御物質の探索と機能解析

Research Project

Project/Area Number 23510260
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

上田 純一  大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (40109872)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮本 健助  大阪府立大学, 高等教育推進機構, 教授 (10209942)
長谷川 宏司  筑波大学, 生命環境科学研究科, 名誉教授 (70094167)
Keywords国際情報交換 / オーキシン / オーキシン極性移動 / 植物ホルモン / 植物生理活性物質 / 生物検定法 / 構造決定 / 遺伝子発現
Research Abstract

昨年度の研究に引き続き、放射性インドール酢酸([14C] IAA)および明所で生育させたダイコン芽生え胚軸を用いた生物検定系を駆使して、あらたに10種類のキク科植物を対象として新規オーキシン極性移動制御物質を探索した。その結果、Saussurea costusおよびArctium lappaから、立体構造は明らかではないものの、以下に示すartabolideと同様、α-methylene-γ-lactone構造を有するdehydrocostus lactoneすなわちdecahydro-3,6,9-tris-methylene-azulenol(4,5-b)furan-2(3H)-oneが新規オーキシン極性移動阻害活性物質として単離された。また、昨年度の研究においてArtemisia absinthiumから単離され、artabolideと命名した新規オーキシン極性移動阻害物質の化学構造が、3-hydroxy-4,6,7(H)-germacra-1(10),11(13)-dien-6,12-olideであることが示された。さらにX-ray crystallographyとMosher’s methodを一部修正した方法によって、そのabsolute configurationおよびspatial conformationは3R, 4S, 6R, 7Sでchair-chair form を取ることが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

昨年度および今年度の研究において、新規オーキシン極性移動阻害物質としてdehydrocostus lactone、4-hydroxy-β-thujoneさらに新規化合物であるartabolideの化学構造を決定することができた。特にartabolideに関しては、X-ray crystallographyとMosher’s methodを一部修正した方法によって、absolute configurationおよびspatial conformationが3R, 4S, 6R, 7Sでchair-chair form を取る3-hydroxy-4,6,7(H)-germacra-1(10),11(13)-dien-6,12-olideであることを明らかにした。従来、flavonoide系化合物にオーキシン極性移動阻害活性があることは報告されていたものの、天然型オーキシン極性移動制御物質については明らかではなかったが、本研究を実施することで、少なくとも上記の化合物にオーキシン極性移動阻害活性が認められる成果を得ることができた。

Strategy for Future Research Activity

新規オーキシン極性移動制御活性物質の探索を継続するとともに、aratabolideやdehydrocostus lactoneのmode of actionを生理学的、分子生物学的に解析する。特に申請者によって確立されている黄化エンドウ芽生え上胚軸を用いた実験系において、オーキシン極性移動関連遺伝子、すなわちPsAUX1やPsPINsの発現解析が可能となっているので、今後は黄化エンドウ芽生え上胚軸を用いた実験系において、本研究によって明らかとなったこれらの化合物のオーキシン極性移動関連遺伝子の発現とその産物に対する影響を精査する予定である。なお、今後の研究に必要なPsPINsの抗体については、現在その作製が進行中である。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

新規オーキシン極性移動制御活性物質の探索を継続するための機材、試薬の購入、国際学会等への研究発表のための旅費、研究補助のための謝金、論文発表等に関わる費用に充当する。

  • Research Products

    (26 results)

All 2013 2012

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (18 results) (of which Invited: 6 results)

  • [Journal Article] Identification of dehydrocostus lactone and 4-hydroxy-β-thujone as auxin polar transport inhibitors2013

    • Author(s)
      Junichi Ueda, Yuta Toda, Kiyotaka Kato, Yuichi Kuroda, Tsukasa Arai, Tsuyoshi Hasegawa, Hideyuki Shigemori, Koji Hasegawa, Jinichiro Kitagawa, Kensuke Miyamoto and Eiji Ueda
    • Journal Title

      Acta Physiologiae Plantarum

      Volume: xxx Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s11738-013-1261-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Separation of abscission zone cells in detached Azolla roots depends on apoplast pH2013

    • Author(s)
      Kazuma Fukuda, Yoshiya Yamada, Kensuke Miyamoto, Junichi Ueda and Eiji Uheda
    • Journal Title

      Journal of Plant Physiology

      Volume: 170 Pages: 18-24

    • DOI

      10.1016/j.jplph.2012.08.008

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of sugars on the growh and chlorophyll content in excised tulip stem in the presence of indole-3-acetic acid2012

    • Author(s)
      Elzbieta Wegrzynowicz-Lesiak, Marian Saniewski, Justyna Goraj, Marcin Horbowicz, Kensuke Miyamoto. Junichi Ueda
    • Journal Title

      Journal of Fruit and Ornamental Plant Research

      Volume: 20 Pages: 97-114

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The role of endogenous gibberellin in tulip stem growth induced by IAA and IBA: Relevance to inhibitors of gibberellin biosynthesis2012

    • Author(s)
      Marian Saniewski, Hiroshi Okubo, Kensuke Miyamoto, Junichi Ueda
    • Journal Title

      Acta Horticulturae

      Volume: 932 Pages: 397-403

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 植物の重力応答反応とオーキシン動態2012

    • Author(s)
      上田純一、宮本健助、戸田雄太、上田英二、岡真理子
    • Journal Title

      Space Utilization Research

      Volume: 28 Pages: 203-206

  • [Journal Article] Evidence for the important role of auxin in tulip Stem growth cultivated in continuous dark conditions2012

    • Author(s)
      Marian Saniewski, Hiroshi Okubo, Kensuke Miyamoto, Junichi Ueda
    • Journal Title

      Floriculture and Ornamental Biotechnology

      Volume: 6 Pages: 108-113

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Morphactin substantially induced the fourth internode growh in decapitated tulips: Relevance to endogenous levels of indole-3-acetic acid2012

    • Author(s)
      Junichi Ueda, Justyna Goraj, Elzbieta Wegrzynowicz-Lesiak, Kensuke Miyamoto, Marian Saniewski
    • Journal Title

      Journal of Fruit and Ornamental Plant Research

      Volume: 20 Pages: 161-171

    • DOI

      10.2478/v10290-012-0025-5

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Isolation of PsPINs and PsAUX1 cDNAs encoding putative auxin efflux and influx carriers and/or facilitators, respectively, from etiolated epicotyls of an agravitropic pea (Pisum sativum L.) mutant, ageotropum2012

    • Author(s)
      Junichi Ueda, Tomohiro Tada, Tomoki Hoshino, Kensuke Miyamoto, Eiji Uheda, and Mariko Oka
    • Journal Title

      Biological Sciences in Space

      Volume: 26 Pages: 32-41

    • DOI

      10.2187/bss.26.32

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ニガヨモギ(Artemisia absinthium L.)から単離した新規オーキシン極性移動阻害物質に関する研究2012

    • Author(s)
      新井 司、戸田雄太、宮本健助、上田純一、長谷川宏司、繁森英幸
    • Organizer
      第23回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
    • Place of Presentation
      日立シビックセンター
    • Year and Date
      20121130-20121130
  • [Presentation] α-メチレン-γ-ラクトン構造を有する新規オーキシン極性移動阻害物質2012

    • Author(s)
      戸田雄太, 新井 司, 黒田裕一, 長谷川剛, 繁森英幸, 長谷川宏司, 北川仁一朗, 宮本健助, 上田英二, 上田純一
    • Organizer
      植物化学調節学会第47回大会 山形大学農学部 2012年10月27日~28日
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      20121027-20121028
  • [Presentation] エンドウの頂芽優勢に関わる生理活性物質の構造および機構2012

    • Author(s)
      小出麻友美、宮本健助、長谷川剛、Wai Wai Thet Tin、広瀬克利、上田純一、繁森英幸、長谷川宏司
    • Organizer
      植物化学調節学会第47回大会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      20121027-20121028
  • [Presentation] The inhibitory effect of methyl jasmonate on anthocyanin accumulation in excised leaves and stem of Kalanchoe blossfeldiana2012

    • Author(s)
      Marian Saniewski, Justyna Goraj, Elzbieta Wegrzynowicz-Lesiak, Kensuke Miyamoto, Junichi Ueda
    • Organizer
      2nd International Conference and Workshop, Plant-the source of reseach material
    • Place of Presentation
      Lublin, Poland
    • Year and Date
      20121018-20121020
    • Invited
  • [Presentation] Differential effects of auxin transport inhibitors on rooting of a few species of Crassulaceae2012

    • Author(s)
      Marian Saniewski, Justyna Goraj, Elzbieta Wegrzynowicz-Lesiak, Kensuke Miyamoto, Junichi Ueda
    • Organizer
      2nd International Conference and Workshop, Plant-the source of reseach material
    • Place of Presentation
      Lublin, Poland
    • Year and Date
      20121018-20121020
    • Invited
  • [Presentation] 黄化エンドウ芽生え上胚軸の重力応答反応とオーキシン動態2012

    • Author(s)
      上田純一、宮本健助、上田英二、岡真理子
    • Organizer
      日本宇宙生物科学会第26回大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      20120927-20120929
  • [Presentation] Auxin Transport宇宙実験のためのオーキシン排出キャリア抗体の作製2012

    • Author(s)
      鎌田源司,上田純一,東端晃
    • Organizer
      日本宇宙生物科学会第26回大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      20120927-20120928
  • [Presentation] 黄化エンドウ芽生えの頂芽切除による側芽の成長に対する擬似微小重力の影響2012

    • Author(s)
      宮本健助、上田英二、長谷川宏司、上田純一
    • Organizer
      日本宇宙生物科学会第26回大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      20120927-20120928
  • [Presentation] 植物の屈性現象に関わる生理活性物質の構造と作用機構2012

    • Author(s)
      繁森英幸、Moehninsi、Riffat Jabeena、Wai Wai Thet Tin、洪シウォン、 山添紗有美、中城治之、成澤多恵子、長谷川剛、山田小須弥、宮本健助、上田純一、長谷川宏司
    • Organizer
      第54回天然有機化合物討論会
    • Place of Presentation
      東京農業大学
    • Year and Date
      20120918-20120920
  • [Presentation] ニガヨモギ(Artemisia absinthium L.)に含まれる新規オーキシン極性移動阻害物質2012

    • Author(s)
      戸田雄太, 加藤聖隆, 宮本健助, 上田英二, 新井司, 繁森英幸, 長谷川宏司, 上田純一
    • Organizer
      日本植物学会第76回大会
    • Place of Presentation
      兵庫県立大学
    • Year and Date
      20120915-20120917
  • [Presentation] Inhibitory effect of tulip gums on the growth of roots and stems in tulips2012

    • Author(s)
      ustyna Goraj, Elzbieta Wegrzynowicz-Lesiakk, Kensuke Miyamoto, Junichi Ueda, Marian Saniewski
    • Organizer
      the 5th International Conference on “Plant Functioning Under Environmental Stress”
    • Place of Presentation
      Krakow, Poland
    • Year and Date
      20120912-20120915
  • [Presentation] Interaction of methyl jasmonate with ethylene in gum formation in intact and wounded bulbs of hyacinth (Hyacinthus orientalis L.)2012

    • Author(s)
      Marian Saniewski, Anna Jarecka Boncela, Kensuke Miyamoto, Junichi Ueda
    • Organizer
      the 5th International Conference on “Plant Functioning Under Environmental Stress”
    • Place of Presentation
      Krakow, Poland
    • Year and Date
      20120912-20120915
    • Invited
  • [Presentation] Close relationships between auxin polar transport and a gravitropic response of epicotyls in the early growth stage of etiolated pea seedlings2012

    • Author(s)
      Junichi Ueda, Kensuke Miyamoto, Eiji Uheda, Mariko Oka, Sachiko Yano, Akira Higashibata, Noriaki Ishioka
    • Organizer
      ISLSWG Workshop "Plant Biology in Space"
    • Place of Presentation
      Freiburg, Germany
    • Year and Date
      20120801-20120803
    • Invited
  • [Presentation] ニガヨモギ(Artemisia absinthium L.)から単離した新規オーキシン極性移動阻害物質の構造2012

    • Author(s)
      新井司、戸田雄太、宮本健助、上田純一、繁森英幸
    • Organizer
      新規素材探索研究会 第11回セミナー
    • Place of Presentation
      新横浜フジビューホテル
    • Year and Date
      20120718-20120718
    • Invited
  • [Presentation] ニガヨモギ(Artemisia absinthium L.)由来新規オーキシン極性移動阻害物質に関する化学的研究2012

    • Author(s)
      新井司、戸田雄太、宮本健助、上田純一、長谷川剛、広瀬克利、長谷川宏司、繁森英幸
    • Organizer
      第2回植物生理科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大
    • Year and Date
      20120714-20120714
  • [Presentation] エンドウの頂芽優勢に関わる生理活性物質の探索2012

    • Author(s)
      小出麻友美、宮本健助、長谷川剛、Wai Wai Thet Tin、広瀬克利、上田純一、繁森英幸、長谷川宏司
    • Organizer
      第2回植物生理科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大
    • Year and Date
      20120714-20120714
    • Invited
  • [Presentation] Interaction of methyl jasmonate with ethylene in gum formation in wounded bulbs of hyacinth (Hyacinthus orientalis L.)2012

    • Author(s)
      Marian Saniewski, Anna Jarecka Boncela, Kensuke Miyamoto, Junichi Ueda
    • Organizer
      2nd Sympsium on Horticulture in Europe
    • Place of Presentation
      Angers, France
    • Year and Date
      20120701-20120705
  • [Presentation] 植物の重力応答反応とオーキシン動態2012

    • Author(s)
      上田純一、宮本健助、上田英二、岡真理子、戸田雄太
    • Organizer
      宇宙利用シンポジウム(第28回)
    • Place of Presentation
      日本学術会議
    • Year and Date
      20120123-20120124

URL: 

Published: 2014-07-24  

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