2015 Fiscal Year Research-status Report
選択的な防除法の確立に資する寄生雑草に特有のプランテオース代謝経路の解明
| Project/Area Number |
26520310
|
|---|
| Research Institution | Osaka Prefecture University |
|---|
Principal Investigator |
岡澤 敦司 大阪府立大学, 生命環境科学研究科(系), 准教授 (10294042)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-07-18 – 2017-03-31
|
| Keywords | 根寄生雑草 / 選択的除草剤 / ノジリマイシン / プランテオース / インベルターゼ / ストライガ / オロバンキ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
根寄生雑草は世界の乾燥地における農業に甚大な被害をもたらしている．その防除を目的とし，ハマウツボ科根寄生雑草であるヤセウツボの発芽についてメタボローム解析を行った結果，特徴的な三糖プランテオース代謝経路の同定に至った．さらに，ケミカルスクリーニングによって，ノジリマイシンがプラテオース代謝経路を阻害することで，根寄生雑草の発芽および幼根伸長を選択的に抑制することを発見した．そこで本研究では，ノジリマイシンの作用機構を解明するとともに，プランテオースの生合成および代謝に関わる酵素を同定することで，根寄生雑草選択的除草剤の標的設定に貢献することを目的とした．
ノジリマイシンの作用機構に関して，その作用点はインベルターゼと予測されたが，粗酵素を用いたアッセイの結果から，ノジリマイシンがインベルターゼを直接阻害しているわけではないことを明らかにした．そこで，ウェスタン解析を行ったところ，ノジリマイシンがインベルターゼの活性化を調節している考えられているタンパク質のプロセシング（切断過程）を阻害していることを明らかにした．また，プランテオースの代謝については発芽時に発現している遺伝子配列の中に，α-ガラクトシダーゼ様の配列を認めたためこれをクローニングした．さらに，プランテオースの生合成については，トマト変異体ライブラリーのスクリーニングを行うことで，種子中のプランテオース量が減少している系統を複数取得した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ノジリマイシンの作用機構，プランテオースの生合成，プランテオースの代謝の３項目について，すべて解明のための有力な知見を得た．特にノジリマイシンの作用機構については，タンパク質のプロセシングの阻害というこれまでに知られていない活性が示唆された．
|
| Strategy for Future Research Activity |
ノジリマイシンの作用機構については，インベルターゼのプロセシングに与える影響についてより詳細に解析する．ノジリマイシンのこれまでに知られていない生理機能およびプロセシングによるインベルターゼの活性調節機構が明らかになると期待される．プランテオースの生合成については，得られた変異体の変異を解析することによって，関連遺伝子を得る．また，代謝酵素については，異種発現系で調製するタンパク質について酵素活性を評価する．何の酵素もこれまでには報告のない新規なものである．
|
| Causes of Carryover |
概ね予算通りに執行しており，残額は僅かである．
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
来年度も予算の適正執行に努める．
|
