| 研究課題/領域番号 |
10460051
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
生物生産化学・応用有機化学
|
|---|
| 研究機関 | 理化学研究所 |
|---|
研究代表者 |
吉田 茂男 理化学研究所, 植物機能研究室, 主任研究員 (50011987)
|
|---|
| 研究分担者 |
嶋田 幸久 理化学研究所, 植物機能研究室, 基礎科学特別研究員 (30300875)
中野 雄司 理化学研究所, 植物機能研究室, 研究員 (30281653)
浅見 忠男 理化学研究所, 植物機能研究室, 先任研究員 (90231901)
王 敬銘 秋田県立大学, 生命資源科学部, 助手 (20300858)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1998 – 1999
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1999年度)
|
| 配分額 *注記 |
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1999年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
|
|---|
| キーワード | クロロフィル生合成 / エナミノシクロヘキサンジオン / 水酸化クロロフィルα / 光増感作用 / プラスチッドシグナル / プロトックス阻害剤 / 光要求型除草剤 / 葉緑体関連光誘導性遺伝子 / 水酸化クロロフィルa / プロトポルフィリノーゲン酸化酵素 / エナミノシクロヘキサンジオン系化合物 / 白化作用 / 除草剤 / 葉緑体 / 抵抗性 |
|---|
| 研究概要 |
クロロフィル生合成系においてプロトポルフィリノーゲン酸化酵素(プロトックス)を阻害する除草剤は、植物細胞内に光増感作用を有するプロトポルフィリンIX(プロトIX)を蓄積して光要求型の除草作用を示す。そこで、本研究では申請者らが見出した、植物に対しての光要求型白化作用を有するエナミノシクロヘキサンジオン系化合物(ECD)の作用機作の追求と植物への影響の解析を行い、新しい植物成長制御技術開発の基本的知見を得ることを目的とした。
プロトックス阻害剤抵抗生タバコ培養細胞に対して、ECDは野生型の細胞に対する効果と同様の光要求生白化作用を有していた。一方、EDC処理に伴い抵抗性細胞でも野生型の場合と同様にポルフィリン環10位に水酸基が置換したクロロフィル誘導体が蓄積してきた。この化合物は明暗両条件下で、およびECDの光要求性白化作用をうち消す効果を示す一重項酸素消去剤の存在下においてもECD処理により誘導されてくる。以上の結果は、ECDの作用が既存のプロトックス阻害剤とは異なること、ECD処理により蓄積されるクロロフィル誘導体が活性発現の要因であることを示している。またECDは高濃度では植物に対してわずかながらであるが除草活性を示した。このことは今後の構造改変により新しい除草剤のリード化合物を得ることができる可能性を示している。またその作用機作はECD処理に蓄積されてくる水酸化クロロフィルの光増感作用が原因である可能性がある。ECDは低濃度では植物に対して形態上に影響を与えなかったが、葉緑体関連光誘導性遺伝子の発現を暗所においても促進した。この結果は化合物自身はまた蓄積されてくる水酸化クロロフィル等のクロロフィル誘導体がプラスチッドシグナルである可能性を示唆しており、葉緑体関連光誘導性遺伝子機構を研究するための新しい方法論を提示するきっかけとなった。
|
