寄生植物ストライガにおけるストリゴラクトンシグナル伝達機構の分子進化に関する研究

• 研究課題/領域番号: 15K07102
• 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: 名古屋大学
• 研究代表者: 土屋 雄一朗 名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任准教授 (00442989)
• 研究協力者: McCourt Peter ; Duncan Holbrook-Smith ; 藤 茂雄
• 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: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: ストリゴラクトン / シグナル伝達 / 寄生植物 / ストライガ / 植物ホルモン / 受容体 / ケミカルバイオロジー

研究成果の概要

植物ホルモンであるストリゴラクトンは、寄生植物であるストライガの発芽を刺激するホストファクターである一方、宿主植物内では枝分かれの制御等様々な発生生理に関わる。本研究では、シロイヌナズナでのHYPOSENSITIVE TO LIGHT/KARRIKIN INSENSITIVE2（HTL/KAI2）を介したSL応答と、ストライガの発芽を刺激する機構の関連性を、光シグナル伝達のと相互作用の観点から探った。低分子化合物プローブを用いたアプローチより、シロイヌナズナとストライガではともに、HTL/KAI2を介した経路でSLシグナルを伝えることを明らかとした。

研究成果

• [国際共同研究] トロント大学(カナダ)
• [国際共同研究] University of Toronto(Canada)
• [国際共同研究] Department of Cell and Systems Biology/University of Toronto(Canada)
• [雑誌論文] The dynamics of strigolactone perception in Striga hermonthica: a working hypothesis (2018)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya Yuichiro、Yoshimura Masahiko、Hagihara Shinya
  • 雑誌名: Journal of Experimental Botany 巻: 69 号: 9 ページ: 2281-2290
  • DOI: 10.1093/jxb/ery061
  • 査読あり
• [雑誌論文] Small-molecule antagonists of germination of the parasitic plant Striga hermonthica. (2016)
  • 著者名/発表者名: Holbrook-Smith D, Toh S, Tsuchiya Y, McCourt P
  • 雑誌名: Nature Chemical Biology 巻: 12 号: 9 ページ: 724-729
  • DOI: 10.1038/nchembio.2129
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Probing strigolactone receptors in Striga hermonthica with fluorescence. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, Y., Yoshimura, M., Sato, Y., Kuwata, K., Toh, S., Holbrook-Smith, D., Zhang, H., McCourt, P., Itami, K., Kinoshita, T. and Hagihara, S.
  • 雑誌名: Science 巻: 349 号: 6250 ページ: 864-869
  • DOI: 10.1126/science.aab3831
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Structure-function analysis identifies highly sensitive strigolactone receptors in Striga. (2015)
  • 著者名/発表者名: Toh, S., Holbrook-Smith, D., Stogios, P.J., Onopriyenko, O., Lumba, S., Tsuchiya, Y., Savchenko, A., and McCourt, P.
  • 雑誌名: Science 巻: 350 号: 6257 ページ: 203-207
  • DOI: 10.1126/science.aac9476
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Probing strigolactone receptors in Striga hermonthica with fluorescence. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, Y., Yoshimura, M., Sato, Y., Kuwata, K., Toh, S., Holbrook-Smith, D., Zhang, H., McCourt, P., Itami, K., Kinoshita, T. and Hagihara, S.
  • 学会等名: 2nd Edition of the International Congress on Strigolactones
  • 発表場所: Trino, Italy
  • 年月日: 2017-03-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] A synthetic stimulant for seed germination in a parasitic plant Striga (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuichiro Tsuchiya
  • 学会等名: 植物生理学会年会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 国際学会
• [学会発表] Probing strigolactone receptors in Striga hermonthica with fluorescence. (2016)
  • 著者名/発表者名: Tsuchiya, Y., Yoshimura, M., Sato, Y., Kuwata, K., Toh, S., Holbrook-Smith, D., Zhang, H., McCourt, P., Itami, K., Kinoshita, T. and Hagihara, S.
  • 学会等名: The International Plant Growth Substances Association Meeting
  • 発表場所: Toronto, Canada
  • 年月日: 2016-06-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [図書] サイエンスネット (2017)
  • 著者名/発表者名: 土屋 雄一朗
  • 総ページ数: 4
  • 出版者: 数研出版
• [備考] アフリカの食糧問題に希望の光 ～ 寄生植物の発芽を制御するタンパク質を発見 ～
  • URL: http://www.itbm.nagoya-u.ac.jp/ja/research/2015/08/Yoshimulactone-Striga.php
• [産業財産権] 蛍光プローブ、及びそれを用いたストライガ発芽調節物質のスクリーニング方法 (2015)
  • 発明者名: 萩原伸也、土屋雄一朗、吉村柾彦、伊丹健一郎、木下俊則
  • 権利者名: 国立大学法人名古屋大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-132707
  • 出願年月日: 2015-07-01
• [産業財産権] ストライガ発芽調節剤 (2015)
  • 発明者名: 土屋雄一朗、他
  • 権利者名: 国立大学法人名古屋大学
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2015-132413
  • 出願年月日: 2015-07-01