2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of chemical regulators for the symbiosis between rhizosphere microorganisms and host plants for the efficient circulation of mineral nutrients
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26520303
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
中村 英光 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (40724191)
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| Project Period (FY) |
2014-07-18 – 2017-03-31
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| Keywords | ストリゴラクトン / アーバスキュラー菌根菌 / 根圏微生物 / 栄養吸収 / 受容体阻害剤 / 受容体アゴニスト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
デブラノン類は我々の研究室で開発したベンゼン環がフラノン環（D環）とエーテル結合で結ばれた簡素な構造をしたストリゴラクトン（SL）ミミックであり、我々は本課題において種々の類縁体を合成し、AM菌菌糸分岐誘導活性を調べた。しかしながら、供試したデブラノン類はいずれも天然型のSLと類似した構造を持つ合成SL、GR24と比較してAM菌菌糸分岐誘導活性が低かった。この結果は植物とAM菌とでは異なるSL受容機構を持つことを示唆している。そこで、新たなSLミミックを設計することにした。D環と様々なカルボン酸誘導体をエステル結合させたエステル型化合物、およびD環とフタルイミドの窒素原子を結合させたフタル酸型化合物、さらにSL生合成中間体カーラクトンの構造をもとにした化合物を新規に合成し、これらの化合物のSL活性を評価した。また、植物における生理活性はイネの分げつ伸長抑制活性によって検討した。さらに、根寄生植物ストライガの種子発芽を誘導する活性についても調べた。さらに、D14およびストライガのSL受容体ShKAI2による被分解活性についてもLC-MSや蛍光SLプローブであるYoshimulactone Gを用いて評価した。この結果、今回合成したSLミミックの中にはD14とShKAI2両方に共通して認識されるものと、ShKAI2に特異的に認識されるものが存在していたことが判明した。現在これらの化合物のAM菌菌糸分岐誘導活性を調べている。
さらに我々は、D14の加水分解活性中心に特異的に共有結合し、SL受容を強力に阻害する化合物を創製し、特許出願を行った。さらに、この化合物の構造をもとに、根寄生植物ストライガのSL受容体に特異的な阻害剤のスクリーニングを行っている。このような化合物と汎用的、あるいは選択的SLミミックの組み合わせで、新たな根圏共生系の制御法を開発できるのではないかと考えている。
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