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コケ植物で機能する原始ジベレリン様成長制御物質の構造と生合成経路の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K18693
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 生物有機化学
研究機関慶應義塾大学 (2018)
東京大学 (2016-2017)

研究代表者

宮崎 翔  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 助教 (30755955)

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
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードジテルペノイド / コケ植物 / ジベレリン / カウレン酸 / ヒメツリガネゴケ / 次世代シークエンサ / 植物科学 / 天然物 / 分化制御 / 天然物有機化学 / 植物成長調節 / カウレン / 天然物化学 / 生合成 / 植物 / 生理活性 / 生物有機化学
研究成果の概要

ヒメツリガネゴケはGA生合成中間体,ent-カウレン酸(KA)から3位水酸化KAを生産し,成長制御に利用していることを明らかとした.またトランスクリプトーム解析からKAの代謝に関わる酵素を特定し,酵素変換物は2位水酸化KAであると構造決定した.KA2位水酸化酵素欠損変異体は原糸体の分化活性が野生株より高く,2位水酸化KAが原糸体分化活性を示さない結果と併せると,KAの2位水酸化反応は不活性化経路上で機能していることを明らかとした.これらヒメツリガネゴケの生合成経路における活性制御は顕花植物のGA生合成経路でも見られる3位水酸化による活性化、2位水酸化による不活性化であることを明らかとした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物は普遍的に植物ホルモン類を生産し,生活環で利用していると考えられていた.しかし,ヒメツリガネゴケはGAを生産せず,3OHKAを利用していた.陸上植物の進化と成長制御機構の共進化に関する重要な知見が得られた.

報告書

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

    (27件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Assays of Protonemal Growth Responses in Physcomitrella patens Under Blue- and Red-Light Stimuli2019

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Sho、Nakajima Masatoshi、Kawaide Hiroshi
    • 雑誌名

      Methods Mol Biol

      巻: 1924 ページ: 35-43

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-9015-3_4

    • ISBN
      9781493990146, 9781493990153
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of a helminthosporic acid analog that is a selective agonist of gibberellin receptor2018

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Sho、Tomita Kenji、Yamane Hisakazu、Kobayashi Masatomo、Asami Tadao、Nakajima Masatoshi
    • 雑誌名

      Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters

      巻: 28 号: 14 ページ: 2465-2470

    • DOI

      10.1016/j.bmcl.2018.06.005

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A chemical NJ15 affects hypocotyl elongation and shoot gravitropism via cutin polymer formation.2018

    • 著者名/発表者名
      N. Jaroensanti-Tanaka, S. Miyazaki, A. Hosoi, K. Tanaka, S. Ito, S. Iuchi, T. Nakano, M. Kobayashi, M. Nakajima and T. Asami
    • 雑誌名

      Biosci. Biotech. Biochem.

      巻: 82 号: 10 ページ: 1770-1779

    • DOI

      10.1080/09168451.2018.1484278

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Assignment of 1H and 13C NMR data of four helminthsporol analogs containing bicyclo[3.2.1]oct-6-ene framework.2018

    • 著者名/発表者名
      K. Tomita, S. Miyazaki, K. Furihata, M. Nakajima and T. Asami
    • 雑誌名

      Magn. Reson. Chem.

      巻: 56 号: 11 ページ: 1130-1134

    • DOI

      10.1002/mrc.4761

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An ancestral gibberellin in a moss Physcomitrella patens2018

    • 著者名/発表者名
      Sho Miyazaki, Mariho Hara, Shinsaku Ito, Keisuke Tanaka, Tadao Asami, Ken-ichiro Hayashi, Hiroshi Kawaide and Masatoshi Nakajima
    • 雑誌名

      Molecular Plant

      巻: 印刷中 号: 8 ページ: 1097-1100

    • DOI

      10.1016/j.molp.2018.03.010

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In planta functions of cytochrome P450 monooxygenase genes in the phytocassane biosynthetic gene cluster on rice chromosome 22018

    • 著者名/発表者名
      Zhongfeng Ye, Kohei Yamazaki, Hiromi Minoda, Koji Miyamoto, Sho Miyazaki, Hiroshi Kawaide, Arata Yajima, Hideaki Nojiri, Hisakazu Yamane and Kazunori Okada
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology and Biochemistry

      巻: 82 号: 6 ページ: 1021

    • DOI

      10.1080/09168451.2017.1398067

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of moss ent-kaurene oxidase (CYP701B1) using a highly purified preparation2018

    • 著者名/発表者名
      Chisato Noguchi, Sho Miyazaki, Hiroshi Kawaide, Osamu Gotoh, Yuzo Yoshida and Yuri Aoyama
    • 雑誌名

      Journal of Biochemistry

      巻: 163 号: 1 ページ: 69-76

    • DOI

      10.1093/jb/mvx063

    • NAID

      40021457423

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Helminthosporic acid functions as an agonist for gibberellin receptor2017

    • 著者名/発表者名
      Sho Miyazaki, Jiang Kai, Masatomo Kobayashi, Tadao Asami and Masatoshi Nakajima
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology and Biochemistry

      巻: 81 号: 11 ページ: 2152-2159

    • DOI

      10.1080/09168451.2017.1381018

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] HpDTC1, a stress-inducible bifunctional diterpene cyclase involved in momilactone biosynthesis, functions in chemical defence in the moss Hypnum plumaeforme2016

    • 著者名/発表者名
      Kazunori Okada, Hiroshi Kawaide, Koji Miyamoto, Sho Miyazaki, Honoka Kimura, Kaoru Fujiwara, Masahiro Natsume, Hideaki Nojiri, Masatoshi Nakajima, HisakazuYamane, Yuki Hatano, Hiroshi Nozaki and Ken-ichiro Hayashi
    • 雑誌名

      Scientific Report

      巻: ー

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] コケ植物で機能する原始ジベレリン様成長制御物質の同定2018

    • 著者名/発表者名
      宮崎 翔, 川出 洋, 中嶋 正敏
    • 学会等名
      新規素材探索研究会第17回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 原始ジベレリン様成長制御物質の同定2018

    • 著者名/発表者名
      宮崎 翔, 原 万里穂, 伊藤 晋作, 田中 啓介, 川出 洋, 林 謙一郎, 浅見 忠男, 中嶋 正敏
    • 学会等名
      農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 蘚類におけるジャスモン酸類の探索と生理活性の追究2018

    • 著者名/発表者名
      照屋 美優、藤原 薫、宮本 皓司、山根 久和、新屋 友規、ガリス イバン、林 謙一郎、宮崎 翔、中嶋 正敏、野尻 秀昭、岡田 憲典
    • 学会等名
      農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 下等植物から高等植物に至るent-kaurene合成酵素の機能進化2018

    • 著者名/発表者名
      福田 和佳子, 宮崎 翔, 牧野 晴香, 木村 穂乃香, 貝沼 遼介, 安藤 朋子, 夏目 雅裕,野崎 浩, 林 謙一郎, 川出 洋
    • 学会等名
      農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 化合物による植物免疫の制御:新規免疫抑制剤NAS1の応用を指向した研究2018

    • 著者名/発表者名
      青木 智史、姜 凱、徐 銀卿、高橋 郁夫、宮崎 翔、中村 英光、浅見 忠男
    • 学会等名
      農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 陸上植物における生理活性ジテルペノイドの生合成にみられる機能進化2018

    • 著者名/発表者名
      川出 洋, 宮崎 翔, 林 謙一郎, 岡田 憲典, 中嶋 正敏
    • 学会等名
      農芸化学会2018年度大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒメツリガネゴケ原糸体の分化制御に関わる新奇生理活性物質の同定2017

    • 著者名/発表者名
      宮崎 翔, 原 万里穂, 伊藤 晋作, 田中 啓介, 川出 洋, 林 謙一郎, 浅見 忠男, 中嶋 正敏
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      京都女子大学 (京都府京都市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 内生植物ホルモン量分析に基づく植物ホルモン受容体制御剤の機能解析研究2017

    • 著者名/発表者名
      都外川 識志, 宮崎 翔, 尹 禎敏, 竹内 純, 轟 泰司, 林 謙一郎, 中嶋 正敏, 浅見 忠男
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      京都女子大学 (京都府京都市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ジベレリン活性制御剤の探索および機能解析2017

    • 著者名/発表者名
      下尾 純平, 宮崎 翔, 大谷 征史, 都外川 識志, 中村 英光, 中嶋 正敏, 浅見 忠男
    • 学会等名
      日本農芸化学会
    • 発表場所
      京都女子大学 (京都府京都市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒメツリガネゴケ原糸体の分化制御に関わる新奇生理活性物質の同定2017

    • 著者名/発表者名
      宮崎 翔, 原 万里穂, 伊藤 晋作, 田中 啓介, 川出 洋, 林 謙一郎, 浅見 忠男, 中嶋 正敏
    • 学会等名
      植物化学調節学会第52回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒメツリガネゴケの原糸体の分化を促す化合物の活性評価2017

    • 著者名/発表者名
      小野 真太郎, 梁 彩東, 宮崎 翔, 林 謙一郎, 川出 洋, 浅見 忠男, 中嶋 正敏
    • 学会等名
      植物化学調節学会第52回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ハイゴケ由来の相同性の高い二つのジテルペン環化酵素の構造と機能における進化的関係2017

    • 著者名/発表者名
      福田 和佳子, 宮崎 翔, 牧野 晴香, 木村 穂乃香, 貝沼 遼介, 安藤 朋子, 夏目 雅裕,野崎 浩, 林 謙一郎, 川出 洋
    • 学会等名
      植物化学調節学会第52回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] An ancestral gibberellin biosynthetic pathway in the moss2017

    • 著者名/発表者名
      Sho Miyazaki, Mariho Hara, Shinsaku Ito, Keisuke Tanaka, Tadao Asami, Ken-ichiro Hayashi, Hiroshi Kawaide, Masatoshi Nakajima
    • 学会等名
      Taiwan-Japan Plant Biology 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of novel diterpene-type growth regulator in Physcomitrella patens2016

    • 著者名/発表者名
      Sho Miyazaki, Hiroshi Kawaide, Ken-ichiro Hayashi, Tadao Asami and Masatoshi Nakajima
    • 学会等名
      MOSS 2016
    • 発表場所
      リーズ (イギリス)
    • 年月日
      2016-09-02
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒメツリガネゴケの生活環で機能するジベレリン様成長制御物質の探索2016

    • 著者名/発表者名
      宮崎 翔, 原 万里穂, Seung-Hyun Park, 川出 洋, 林 謙一郎, 浅見 忠男, 中嶋 正敏
    • 学会等名
      日本蘚苔類学会
    • 発表場所
      屋久島町安房総合センター (鹿児島県熊毛郡)
    • 年月日
      2016-08-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Endogenous ent-kaurenoic acid-metabolite regulates the differentiation of Physcomitrella patens2016

    • 著者名/発表者名
      Sho Miyazaki, Mariho Hara, Hiroshi Kawaide, Ken-ichiro Hayashi, Tadao Asami and Masatoshi Nakajima.
    • 学会等名
      IPGSA
    • 発表場所
      トロント (カナダ)
    • 年月日
      2016-06-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A moss-specific diterpenoid hormone regulates protonemal growth and development2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Kawaide, Sho Miyazaki and Masatoshi Nakajima
    • 学会等名
      IPGSA
    • 発表場所
      トロント (カナダ)
    • 年月日
      2016-06-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Screening of chemicals that affect protonemal differentiation of a moss Physcomitrella patens2016

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Nakajima, Yang Che-Dong, Sho Miyazaki, Seung-Hyun Park, Masato Otani, Hiroshi Kawaide, Ken-ichiro Hayashi and Tadao Asami
    • 学会等名
      IPGSA
    • 発表場所
      トロン (カナダ)
    • 年月日
      2016-06-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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