2020 Fiscal Year Annual Research Report
Protein structure based drug design for regulation of flowering
Publicly Offered Research
| Project Area | Determining the principles of the birth of new plant species: molecular elucidation of the lock-and-key systems in sexual reproduction |
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| Project/Area Number |
19H04856
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
児嶋 長次郎 横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (50333563)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | NMR / 蛋白質 / 立体構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々の研究グループでは、普遍的な花芽形成の運命決定因子であるフロリゲンの細胞内受容体を同定し、開花促進活性の本体となるフロリゲン・受容体・転写因子複合体の結晶構造解析に成功している。本研究では花成ホルモン受容体の立体構造情報に基づき、花成を制御する低分子化合物を創出することを目指した。具体的には、「花成ホルモン」を作用点とする化合物を立体構造情報に基づき探索し、花成ホルモン・化合物複合体の立体構造を決定して化合物の最適化を行うことで、前回の公募研究で達成できていない植物個体で開花を「促進」する化合物の創製を目指した。また、生細胞内の蛋白質の構造動態を解析する超高感度生細胞内 NMR 法を開発し、ライブセルイメージング・化合物・構造生物学と連動した花成制御機構のリアルタイム解析技術の開発も進めた。
令和2年度は咋年度に引き続き研究項目(1)「花成ホルモン複合体の立体構造に基づく低分子化合物のデザインと花成制御」と(2)「超高感度生細胞内NMR法の開発と開花制御機構解明への応用」を推進した。研究項目(1)では、昨年度同定した「花成ホルモン」に結合する化合物の植物個体での効果の検証と花成ホルモン薬剤複合体の立体構造解析を行った。研究項目(2)では、昨年度に確立した超高感度生細胞内NMR法をさらに発展させ、細胞内での蛋白質の立体構造解析を進めた。
特筆すべき成果としては、スクリーニングによって得られた「花成ホルモン」をターゲットとした花成制御化合物によって植物個体の花成を制御できることが分かった。また、超高感度生細胞内NMR法をさらに発展させ、細胞内での蛋白質の立体構造決定に成功した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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