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Elucidation of rhizosphere chemical communications using selective regulators of strigolactone functions

Publicly Offered Research

Project AreaFrontier research of chemical communications
Project/Area Number 18H04608
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionThe University of Tokyo

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)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsストリゴラクトン / 根寄生植物 / 共有結合型阻害剤 / 枝分かれ / 植物ホルモン / 根圏 / 化学コミュニケーション / ケミカルバイオロジー / 寄生植物 / アーバスキュラー菌根菌
Outline of Annual Research Achievements

1)ストリゴラクトン(SL)アゴニスト・アンタゴニストの構造展開:代表者らは昨年度までに、ストリゴラクトン受容体D14のリガンド結合ポケットと共有結合し、受容体機能を阻害する化合物KK094を単離している。今年度は、同様の手法でカリキン受容体共有結合阻害剤候補化合物の単離に成功し、その結合部位をLC-MS/MSを用いて解析し、予想外の標的部位を同定した。
2) それぞれの化合物の汎用性と特異性:代表者らは昨年度までに根寄生植物におけるストリゴラクトン受容に関わるShHTL/D14ファミリーの立体構造を決定し、ストライガの3つのクレードに属するShHTLタンパク質とD14タンパク質が発芽誘導物質に対する選択性が異なる理由を、構造の比較解析により説明した。今年度は、それぞれのクレードの遺伝子発現部位を特定し、さらにそこで用いたタンパク質を用いて、SL受容体候補化合物の特異生・汎用性を生化学的に調査し、汎用的な阻害剤とクレード特異的な阻害剤を単離した。そしてそのクレード特異的阻害剤を用いることで、それぞれのクレードの生理的役割を考察した。特に、ShHTLの中には、乾燥耐性に関与する受容体があることを示唆するデータを得た。
3)構造活性相関に基づく受容機構の分子レベルでの解明:SL機能の多様性の分子機構の解明のため、 KK094の構造展開により見出したSL受容体のアゴニスト・アンタゴニストの受容体とそのパートナータンパク質との複合体形成についての詳細な解析を行っている。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (44 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (42 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Triazole Ureas Covalently Bind to Strigolactone Receptor and Antagonize Strigolactone Responses2019

    • Author(s)
      Nakamura Hidemitsu、Hirabayashi Kei、Miyakawa Takuya、Kikuzato Ko、Hu Wenqian、Xu Yuqun、Jiang Kai、Takahashi Ikuo、Niiyama Ruri、Dohmae Naoshi、Tanokura Masaru、Asami Tadao
    • Journal Title

      Molecular Plant

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 44-58

    • DOI

      10.1016/j.molp.2018.10.006

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    • Author(s)
      Xu Yuqun、Miyakawa Takuya、Nosaki Shohei、Nakamura Akira、Lyu Ying、Nakamura Hidemitsu、Ohto Umeharu、Ishida Hanako、Shimizu Toshiyuki、Asami Tadao、Tanokura Masaru
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 3947-3947

    • DOI

      10.1038/s41467-018-06452-2

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Published: 2018-04-23   Modified: 2021-01-27  

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