ストリゴラクトン生合成経路から分岐する真の枝分かれ抑制ホルモン

• 研究課題/領域番号: 15K07093
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 宇都宮大学
• 研究代表者: 野村 崇人 宇都宮大学, バイオサイエンス教育研究センター, 准教授 (60373346)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 植物ホルモン / ストリゴラクトン / 生合成 / 酵素 / P450 / 枝分かれ / 活性本体

研究成果の概要

ストリゴラクトン（SL）は根圏における根寄生植物（寄生して養水分を奪う植物）とアーバスキュラー菌根菌（共生してリン酸を供給する菌類）の宿主認識シグナルとして働く。また、植物体内では枝分かれを抑制する植物ホルモンとして機能している。農業生産において重要な生理作用をもつSLであるが、その生合成経路の全貌は明らかにされていない。本研究では、SL生合成酵素であるMAX1とLBOの機能について解析した。その結果、植物には、MAX1とLBOに導かれる2環性SL誘導体の生合成経路が存在することが示された。

研究成果

• [国際共同研究] カリフォルニア大学リバーサイド校(米国)
• [国際共同研究] クイーンズランド大学(オーストラリア)
• [国際共同研究] INRA(フランス)
• [国際共同研究] クイーンズランド大学(オーストラリア)
• [雑誌論文] Conversion of carlactone to carlactonoic acid is a conserved function of MAX1 homologs in strigolactone biosynthesis. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoneyama K, Mori N, Sato T, Yoda A, Xie X, Okamoto M, Iwanaga M, Ohnishi T, Nishiwaki H, Asami T, Yokota T, Akiyama K, Yoneyama K, Nomura T.
  • 雑誌名: New Phytol. 巻: 218 号: 4 ページ: 1522-1533
  • DOI: 10.1111/nph.15055
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Which are the major player, canonical or non-canonical strigolactones? (2018)
  • 著者名/発表者名: Koichi Yoneyama, Xiaonan Xie, Kaori Yoneyama, Takaya Kisugi, Takahito Nomura, Yoshifumi Nakatani, Kohki Akiyama, Christopher S. P. McErlean
  • 雑誌名: Journal of Experimental Botany 巻: 69 号: 9 ページ: 2231-2239
  • DOI: 10.1093/jxb/ery090
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] トウモロコシが生産する根寄生雑草種子発芽刺激物質ゼアラトン酸メチルの単離・構造決定 (2017)
  • 著者名/発表者名: Xie X., Kisugi T., Yoneyama K., Nomura T., Akiyama K., Uchida K., Yokota T., McErlean C.S.P., Yoneyama K.
  • 雑誌名: 日本農薬学会誌（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ） 巻: 42 号: 2 ページ: 58-61
  • DOI: 10.1584/jpestics.D16-103
  • NAID: 130006894846
  • ISSN: 1348-589X, 1349-0923
  • URL: https://pure.teikyo.jp/en/publications/b410a954-528c-4fc5-8e20-f131c35399e1
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] LATERAL BRANCHING OXIDOREDUCTASE acts in the final stages of strigolactone biosynthesis in Arabidopsis (2016)
  • 著者名/発表者名: Brewer, P.B., Yoneyama, K., Filardo, F., Meyers, E., Scaffidi, A., Frickey, T., Akiyama, K., Seto, Y., Dun, E.A., Cremer, J.E., Kerr, S.C., Waters, M.T., Flematti, G.R., Mason, M.G., Weiller, G., Yamaguchi, S., Nomura, T., Smith, S.M., Yoneyama, K., Beveridge, C.A.
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 113 号: 22 ページ: 6301-6306
  • DOI: 10.1073/pnas.1601729113
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] ストリゴラクトンの根部から地上部へ構造および立体化学特異的輸送 (2016)
  • 著者名/発表者名: Xie X., Yoneyama K., Kisugi T., Nomura T., Akiyama K., Asami T., Yoneyama K.
  • 雑誌名: 日本農薬学会誌（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ） 巻: 41 号: 2 ページ: 55-58
  • DOI: 10.1584/jpestics.D16-009
  • NAID: 130005152443
  • ISSN: 1348-589X, 1349-0923
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ストリゴラクトンは根部から地上部に輸送されるが導管を経由しない (2015)
  • 著者名/発表者名: Xie X., Yoneyama K., Kisugi T., Nomura T., Akiyama K., Asami T., Yoneyama K.
  • 雑誌名: 日本農薬学会誌（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ） 巻: 40 号: 4 ページ: 214-216
  • DOI: 10.1584/jpestics.D15-045
  • NAID: 130005111001
  • ISSN: 1348-589X, 1349-0923
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] シダ植物におけるストリゴラクトン生合成 (2018)
  • 著者名/発表者名: 依田彬義、佐藤智康、米山香織、謝 肖男、森 愛美、秋山康紀、横田孝雄、米山弘一、野村崇人
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] トマトのソラナコール生合成における芳香環形成経路 (2018)
  • 著者名/発表者名: 野上香奈、米山香織、野村崇人、米山弘一、秋山康紀
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] ミヤコグサ5DS 生合成におけるMAX1下流経路の解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 森 愛美、米山香織。謝 肖男、野村崇人、米山弘一、秋山康紀
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] 新規ストリゴラクトン生合成阻害剤の探索 (2018)
  • 著者名/発表者名: 伊藤晋作、川田紘二郎、新井美乃里、佐藤美咲、久家滉太、佐々木康幸、野村崇人、浅見忠男、矢嶋俊介
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] ポプラの根浸出物に含まれるストリゴラクトンの同定および構造解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 下野 叡、松下明真、米山香織、岡本昌憲、野村崇人、米山弘一、謝 肖男
  • 学会等名: 日本農芸化学会2018年度大会
• [学会発表] ストリゴラクトン生合成におけるMAX1酵素の進化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 野村崇人、米山香織、佐藤智康、依田彬義、謝 肖男、森 愛美、秋山康紀、岡田憲典、横田孝雄、米山弘一
  • 学会等名: 第59回日本植物生理学会
• [学会発表] 水酸化カーラクトン誘導体はストリゴラクトン生合成におけるMAX1とLBOの基質候補である (2018)
  • 著者名/発表者名: 米山香織、秋山康紀、森 愛美、謝 肖男、山内 聡、西脇 寿、米山弘一、野村崇人
  • 学会等名: 第59回日本植物生理学会
• [学会発表] Distribition of canonical and non‐canonical strigolactones in the plant kingdom (2017)
  • 著者名/発表者名: Koichi Yoneyama, Xiaonan Xie, Kaori Yoneyama, Takahito Nomura, Kohki Akiyama and Christopher S. P. McErlean
  • 学会等名: 第2回国際ストリゴラクトン会議
  • 発表場所: イタリア・トリノ
  • 年月日: 2017-03-27
  • 国際学会
• [学会発表] Biochemical characterization of lateral branching oxidoreductase involved in strigolactone biosynthesis (2017)
  • 著者名/発表者名: Kaori Yoneyama, Phillip B. Brewer, Kohki Akiyama, Xiaonan Xie, Christine Beveridge, Koichi Yoneyama and Takahito Nomura
  • 学会等名: 第2回国際ストリゴラクトン会議
  • 発表場所: イタリア・トリノ
  • 年月日: 2017-03-27
  • 国際学会
• [学会発表] Biochemical characterization of MAX1 orthologs involved in strigolactone biosynthesis (2017)
  • 著者名/発表者名: Takahito Nomura, Kaori Yoneyama, Narumi Mori, Tomoyasu Sato, Xiaonan Xie, Shinjiro Yamaguchi, Kohki Akiyama and Koichi Yoneyama
  • 学会等名: 第2回国際ストリゴラクトン会議
  • 発表場所: イタリア・トリノ
  • 年月日: 2017-03-27
  • 国際学会
• [学会発表] Biochemical characterization of PsMAX1 and PsLBO in Pisum sativum (2017)
  • 著者名/発表者名: Akiyoshi Yoda, Kaori Yoneyama, Narumi Mori, Mutsumi Saito, Xiaonan Xie, Alexandre de Saint Germain, Catherine Rameau, Christine Beveridge, Kohki Akiyama, Koichi Yoneyama and Takahito Nomura
  • 学会等名: 第2回国際ストリゴラクトン会議
  • 発表場所: イタリア・トリノ
  • 年月日: 2017-03-27
  • 国際学会
• [学会発表] キク科植物が生産する新奇ストリゴラクトンの探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松下明真、松田一彦、野村崇人、米山弘一、謝 肖男
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] ストリゴラクトン生合成におけるMAX1 ホモログの機 能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐藤智康、米山香織、森 愛美、齋藤睦美、謝 肖男、秋山康紀、米山弘一、野村崇人
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] ストリゴラクトン生合成におけるLBO ホモログの機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 依田彬義、米山香織、森 愛実、Philip Brewer、謝 肖男、Christine Beveridge、秋山康紀、米山弘一、野村崇人
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] ミヤコグサのストリゴラクトン生合成における新規 MAX1 産物の同定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森 愛美、米山香織、謝 肖男、野村崇人、米山弘一、秋山康紀
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] ソラナコール型カーラクトン類のトマトMAX1 および LBO による変換 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野上香奈、米山香織、野村崇人、米山弘一、秋山康紀
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] MAX1 とLBO により導かれるストリゴラクトン生合成経路 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野村崇人、米山香織、森 愛実、謝 肖男、秋山康紀、米山弘一
  • 学会等名: 日本農芸化学会2017年度大会
  • 発表場所: 京都女子大学
  • 年月日: 2017-03-17
  • 招待講演
• [学会発表] Biochemical characterization of 2-oxoglutarate dependent dioxygenase LBO involved in strigolactone biosynthesis (2017)
  • 著者名/発表者名: Kaori Yoneyama, Phillip Brewer, Kohki Akiyama, Akiyoshi Yoda, Xionan Xie, Yoshiya Seto, Shinjiro Yamaguchi, Christine Beveridge, Koichi Yoneyama, Takahito Nomura
  • 学会等名: 第58回日本植物生理学会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] イヌカタヒバMAX1の酵素機能 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐藤智康、米山香織、森 愛美、謝 肖男、秋山康紀、米山弘一、野村崇人
  • 学会等名: 植物化学調節学会第52回大会
• [学会発表] シダ植物が生産するストリゴラクトン (2017)
  • 著者名/発表者名: 依田彬義、謝 肖男、米山香織、横田孝雄、米山弘一、野村崇人
  • 学会等名: 植物化学調節学会第52回大会
• [学会発表] シロイヌナズナにおける内生ストリゴラクトンの同定 (2017)
  • 著者名/発表者名: 米山香織、秋山康紀、森 愛美、謝 肖男、米山弘一、野村崇人
  • 学会等名: 植物化学調節学会第52回大会
• [学会発表] ストリゴラクトン分泌における隣接植物の影響 (2017)
  • 著者名/発表者名: 町田真、謝肖男、米山弘一、野村崇人、米山香織
  • 学会等名: 植物化学調節学会第52回大会
• [学会発表] イオンモビリティMSを用いたストリゴラクトンの立体異性体の分析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 謝 肖男、米山香織、岡本昌憲、野村崇人、米山弘一
  • 学会等名: 植物化学調節学会第52回大会
• [学会発表] トマトにおけるソラナコール型カーラクトン類の変換 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野上香奈、米山香織、野村崇人、米山弘一、秋山康紀
  • 学会等名: 植物化学調節学会第52回大会
• [学会発表] ミヤコグサ5DS生合成におけるMAX1下流経路の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 森 愛美、米山香織、謝 肖男、野村崇人、米山弘一、秋山康紀
  • 学会等名: 植物化学調節学会第52回大会
• [学会発表] シロイヌナズナにおける新奇ストリゴラクトン生合成酵素LBOの機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 米山香織、Philip Brewer、秋山康紀、依田彬義、謝 肖男、瀬戸義哉、山口信次郎、Christine Beveridge、米山弘一、野村崇人
  • 学会等名: 植物化学調節学会第51回大会
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 2016-10-29
• [学会発表] ストリゴラクトン生合成酵素MAX1の機能多様性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 米山香織、森 愛実、秋山康紀、佐藤智康、齋藤睦美、謝 肖男、米山弘一、野村崇人
  • 学会等名: 植物化学調節学会第51回大会
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 2016-10-29
• [学会発表] ミヤコグサにおけるMAX1の下流で働く新規ストリゴール型ストリゴラクトン生合成酵素の存在 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森 愛美、謝 肖男、米山香織、野村崇人、米山弘一、秋山康紀
  • 学会等名: 植物化学調節学会第51回大会
  • 発表場所: 高知大学
  • 年月日: 2016-10-29
• [学会発表] Biochemical Characterization of More Axillary Growth in Strigolactone Biosynthesis (2016)
  • 著者名/発表者名: Takahito Nomura
  • 学会等名: 第22回国際植物生長物質会議
  • 発表場所: カナダ・トロント
  • 年月日: 2016-06-21
  • 国際学会
• [学会発表] Are non-canonical strigolactones major players? (2016)
  • 著者名/発表者名: Koichi Yoneyama, Kohki Akiyama, Christopher McErlean, Xiaonan Xie, Kaori Yoneyama, Takahito Nomura
  • 学会等名: 第22回国際植物生長物質会議
  • 発表場所: カナダ・トロント
  • 年月日: 2016-06-21
  • 国際学会
• [学会発表] Biochemical characterization of LATERAL BRANCHING OXIDOREDUCTASE involving strigolactone biosynthesis in Arabidopsis (2016)
  • 著者名/発表者名: Kaori Yoneyama, Kohki Akiyama, Phillip Brewer, Christine Beveridge, Yoshiya Seto, Shinjiro Yamaguchi, Xionan Xie, Koichi Yoneyama, Takahito Nomura
  • 学会等名: 第22回国際植物生長物質会議
  • 発表場所: カナダ・トロント
  • 年月日: 2016-06-21
  • 国際学会
• [学会発表] Effects of phosphate and other plant hormones on strigolactone production (2016)
  • 著者名/発表者名: Kaori Yoneyama, Koichi Yoneyama, Takahito Nomura
  • 学会等名: 第22回国際植物生長物質会議
  • 発表場所: カナダ・トロント
  • 年月日: 2016-06-21
  • 国際学会
• [学会発表] ミヤコグサが生産する新規ストリゴラクトンの探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 謝 肖男、松下明真、米山香織、内田健一、横田孝雄、野村崇人、秋山康紀、米山弘一
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道・札幌市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] A環が水酸化されたCLのMAX1酵素及び植物による変換産物の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森 愛美、米山香織、謝 肖男、野村崇人、米山弘一、秋山康紀
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道・札幌市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] イネのストリゴラクトン生産におけるリンとサイトカイニンの影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 米山香織、米山弘一、野村崇人
  • 学会等名: 日本農芸化学会2016年度大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター（北海道・札幌市）
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] ストリゴラクトン生合成におけるMAX1酵素の機能的多様性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 米山香織、森 愛実、謝 肖男、来生貴也、大西利幸、李 偉強、吉田聡子、白須 賢、山口信次郎、秋山康紀、米山弘一、野村崇人
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会
  • 発表場所: 岩手大学（岩手県・盛岡市）
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] ストライガMAX1の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 米山香織、森 愛実、李 偉強、謝 肖男、瀬戸義哉、吉田聡子、白須 賢、秋山康紀、山口信次郎、米山弘一、野村崇人
  • 学会等名: 植物化学調節学会第50回大会
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
  • 年月日: 2015-10-23
• [学会発表] ストリーゴール型ストリゴラクトン生産植物であるミヤコグサ及びワタのMAX1酵素の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 森 愛美、謝 肖男、野村崇人、米山弘一、秋山康紀
  • 学会等名: 植物化学調節学会第50回大会
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
  • 年月日: 2015-10-23
• [学会発表] シダ植物イヌカタヒバが生産するストリゴラクトンの探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山口 慎、米山弘一、野村崇人、謝 肖男
  • 学会等名: 植物化学調節学会第50回大会
  • 発表場所: 東京大学（東京都）
  • 年月日: 2015-10-23