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構造に基づいた新規ジベレリン合成阻害剤の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04907
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 応用生物化学
研究機関名古屋大学

研究代表者

上口 美弥子 (田中美弥子)  名古屋大学, 生物機能開発利用研究センター, 准教授 (70377795)

研究協力者 三上 文三  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2018年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2017年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2016年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
キーワードジベレリン / プロヘキサジオン / 阻害剤 / 植調剤 / GA2酸化酵素 / GA3酸化酵素 / 新規調整剤 / 植物生化学 / 構造活性相関 / X線結晶構造解析
研究成果の概要

植調剤であるプロヘキサジオン(PHX)は、ジベレリン(GA)の生合成酵素を阻害する事で作物を矮化させ、生産性を上げることを目的に広く利用されている。我々はGAの生合成酵素GA3-oxidase 及び代謝酵素GA2-oxidaseを用いて、基質GA及びPHXとの共結晶構造を解明し、両酵素のそれらに対する反応性の違いを決定しているアミノ酸を推定した。これにより、GAの生合成から代謝経路までの一連の機構解明に向けた手がかりが得られ、今後は、両酵素それぞれに特異的な新規植調剤の開発につながる事が期待できる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物分野ではほとんど行われてこなかったタンパク質のX線結晶構造解析に基づいた構造活性相関(タンパク質化合物間相互作用)研究を行い、初めてGAの生合成及び代謝酵素と基質・植調剤との共結晶構造を明らかにした。これにより、阻害の作用機作ならびに構造と活性相関関係が明らかになりつつあるとともに、新たな植調剤の創生や植物分子育種の方法の開発につながることが予想され、今後の農業の新しい展開において、必ずや有意義な知見を与えるものと考える。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Small Organ Size 1 and Small Organ Size 2/Dwarf and Low Tillering form a Complex to Integrate Auxin and Brassinosteroid Signaling in Rice.2017

    • 著者名/発表者名
      Hirano, K., Yoshida, H., Aya, K., Kawamura, M., Hayashi, M., Hobo, T., Sato-Izawa, K., Kitano, H., Ueguchi-Tanaka, M., Matsuoka, M.
    • 雑誌名

      Molecular plant

      巻: 10 号: 2 ページ: 590-604

    • DOI

      10.1104/pp.17.00301

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 植物ホルモン関連因子の結晶構造解析に向けた試み2019

    • 著者名/発表者名
      杉原諒彦、竹原清日、松岡信、上口(田中)美弥子
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] GA合成・代謝酵素と阻害剤との共結晶化の試み2019

    • 著者名/発表者名
      尾原寛之、竹原清日、三上文三、松岡信、上口(田中)美弥子
    • 学会等名
      日本農芸化学会2019年度大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] MDシミュレーションにより明らかとなったイネジベレリン代謝酵素の活性機構2018

    • 著者名/発表者名
      竹原清日、三上文三、桜庭俊、松岡信、上口(田中)美弥子
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Antheridiogen determines sex in ferns via a spatiotemporally split gibberellin synthesis pathway.2016

    • 著者名/発表者名
      Ueguchi-Tanaka, M.
    • 学会等名
      22th IPGSA Meeting
    • 発表場所
      Tronto, Canada
    • 年月日
      2016-06-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] DELLA, IDD and SCL3 cooperate in the gibberellin feedback system2016

    • 著者名/発表者名
      Hideki Yoshida, Ko Hirano, Makoto Matsuoka, Miyako Ueguchi-Tanaka
    • 学会等名
      22th IPGSA Meeting
    • 発表場所
      Tronto, Canada
    • 年月日
      2016-06-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gibberellin 3-oxidase 1 is essential for pollen maturation in Rice2016

    • 著者名/発表者名
      Kyosuke Kawai, Sayaka Takehara, Makoto Matsuoka, Miyako Ueguchi-Tanaka
    • 学会等名
      22th IPGSA Meeting
    • 発表場所
      Tronto, Canada
    • 年月日
      2016-06-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Structural and functional analysis of gibberellin 2-oxidase in rice2016

    • 著者名/発表者名
      Bunzo Mikami, Sayaka Takehara, Kyosuke Kawai, Makoto Matsuoka, Miyako Ueguchi-Tanaka
    • 学会等名
      22th IPGSA Meeting
    • 発表場所
      Tronto, Canada
    • 年月日
      2016-06-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Plant Structural Biology2018

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Takehara, Ueguchi-Tanaka Miyako
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 化学と生物2017

    • 著者名/発表者名
      田中純夢、上口(田中)美弥子
    • 出版者
      国際文献社
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 植物ホルモンの科学第3版2016

    • 著者名/発表者名
      上口(田中)美弥子、中嶋正敏
    • 出版者
      講談社
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 生物の科学 遺伝2016

    • 著者名/発表者名
      吉田英樹、上口(田中)美弥子
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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