ブラシノステロイドの生合成と感受性を制御する機構に関する研究

• 研究課題/領域番号: 17570045
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物生理・分子
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 嶋田 幸久 独立行政法人理化学研究所, ゲノム機能統合化研究チーム, 上級研究員 (30300875)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2006
• 研究課題ステータス: 完了 (2006年度)
• 配分額: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円); 2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円); 2005年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: ブラシノステロイド

研究概要

報告者はシロイヌナズナからブラシノステロイド(BR)生合成における鍵酵素をコードするBR60x1, BR60x2遺伝子をクローニングして機能を証明した。これら2つの遺伝子の発現について詳細に調べるためにシロイヌナズナを用いてBR6ox1:GUS, BR6ox2:GUSの2つのレポーター株を作出し、BR6位酸化酵素遺伝子の発現制御について明所、暗所で発芽させた芽生えを用いて調べた。その結果、環境に応答してBR生合成遺伝子の発現する器官が変化し、それに従って植物個体の形態形成を制御する仕組みが備わっていることが示された。次に、光照射後のBR生合成遺伝子の発現部位、時期をさらに詳細に調べた。その結果、BR合成酵素のうち、活性型BR合成に関わるBR60x1, BR60x2, Dwf4などの酵素をコードする遺伝子の発現が、光照射後に、フックと子葉で強く誘導された。この遺伝子発現誘導は、光照射によるフックの解消や、子葉の拡大、子葉に於ける維管束の発達に先だって起こることが分かった。また、これら3つの植物の応答は、BR生合成の阻害剤Brzで抑えられることを確認しつつある。従って、フックの解消や子葉の発達などの光形態形成の諸過程がBR生合成の活性化を介して制御を受けていることが初めて明らかになってきた。
BR感受性は環境要因や器官特異的に異なることが知られているがその制御機構も不明であった。オーキシンのシグナル伝達に関与することが知られている転写調節因子Aux/IAAの変異体を解析した結果、Aux/IAAがブラシノステロイドの器官特異的な感受性を制御していることを解明した。

研究成果

• [雑誌論文] GAMYB Controls Different Sets of Genes and Is Differentially Regulated by microRNA in Aleurone Cells and Anthers (2006)
  • 著者名/発表者名: Tsuji H, Aya K, Ueguchi-Tanaka M, Shimada Y, Nakazono N, Watanabe R, Nishizawa N, Gomi K, Shimada A, Kitano H, AshikariM, Matsuoka M
  • 雑誌名: Plant Journal 47 ページ: 427-444
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Arabidopsis Aux/IAA genes are involved in Brassinosteroid-mediated growth responses in a manner dependent on organ type (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakamura A, Nakajima N, Goda H, Shimada Y, Hayashi K, Nozaki H, Asami T, Yoshida S, Fujioka S
  • 雑誌名: Plant Journal 45 ページ: 193-205
  • NAID: 130006987634
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Arabidopsis Aux/LAA genes are involved in Brassinosteroid-mediated growth responses in a manner dependent on organ type (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakamura A, Nakajima N, Goda H, Shimada Y, Hayashi K, Nozaki H, Asami T, Yoshida S, Fujioka S
  • 雑誌名: Plant Journal 45 ページ: 193-205
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] GAMYB Controls Different Sets of Genes and Is Differentially Regulated by microRNA in Aleurone Cells and Anthers (2006)
  • 著者名/発表者名: Tsuji H, Aya K, Ueguchi-Tanaka M, Shimada Y, Nakazono N, Watanabe R, Nishizawa N, Gomi K, Shimada A, Kitano H, Ashikari M, Matsuoka M
  • 雑誌名: Plant Journal 47 ページ: 427-444
• [雑誌論文] Chemical regulation of abscisic acid catabolism in plants by cytochrome P450 inhibitors. (2005)
  • 著者名/発表者名: Kitahata N, Saito S, Miyazawa Y, Umezawa T, Shimada Y, Min YK, Mizutani M, Hirai N, Shinozaki K, Yoshida S, Asami T
  • 雑誌名: Bioorg Med Chem. 13 ページ: 4491-4498
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] BAS1 and SOB7 act redundantly to modulate Arabidopsis photomorphogenesis viaunique brassinosteroid inactivation mechanisms (2005)
  • 著者名/発表者名: Turk, EM, Fujioka, S, Seto, H, Shimada, Y, Takatsuto, S, Yoshida, S, Wang, H, Torres, QI, Ward, JM, Murthy, G, Zhang J, Walker JC, Neff MM
  • 雑誌名: Plant Journal 42 ページ: 23-34
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] BAS1 and SOB7 act redundantly to modulate Arabidopsis photomorphogenesis via unique brassinosteroid inactivation mechanisms (2005)
  • 著者名/発表者名: Turk, EM., Fujioka, S., Seto, H., Shimada, Y., Takatsuto, S., Yoshida, S., Wang, H., Torres, (N., Ward, JM., Murthy, G., Zhang J., Walker JC., Neff MM
  • 雑誌名: Plant Journal 42 ページ: 23-34
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] BAS1 and SOB7 act redundantly to modulate Arabidopsis photomorphogenesis via unique brassinosteroid inactivation mechanisms (2005)
  • 著者名/発表者名: Turk, EM, Fujioka, S, Seto, H, Shimada, Y, Takatsuto, S, Yoshida, S, Wang, H, Torres, QI, Ward, JM, Murthy, G, Zhang J, Walker JC, Neff MM
  • 雑誌名: Plant Journal 42 ページ: 23-34