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黄体ホルモン・プロゲステロンによる植物生長制御の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 18580100
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 応用生物化学
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

中野 雄司  独立行政法人理化学研究所, 植物化学生物学研究ユニット, ユニットリーダー (30281653)

研究分担者 横田 孝雄  帝京大学, 理工学部, 教授 (40011986)
瀬戸 秀春  独立行政法人理化学研究所, 辻本細胞生化学研究室, 専任研究員 (40175419)
浅見 忠男  独立行政法人理化学研究所, 辻本細胞生化学研究室, 客員主管研究員 (90231901)
研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
4,010千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 510千円)
2007年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2006年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワード植物ステロイドホルモン / プロゲステロン / シロイヌナズナ / 胚軸伸長 / 7回膜貫通型タンパク質 / Gタンパク質 / mPR / 受容体 / 黄体ホルモン / Gタンパク質共役型受容体 / 情報伝達 / アラビドプシス / 細胞膜 / 7回膜貫通ドメイン
研究概要

ステロイド骨格は類縁ながら側鎖形状が動物ステロイドホルモンとは異なるブラシノステロイド類に限られていると考えられていた。本研究では、動物ステロイドホルモンとして知られるプロゲステロンについて、プロゲステロン内部標準物質とGC-MS解析によって、イネとアラビドプシスにおいて、確かにプロゲステロンが内生することを明らかにした。さらに、エンドウ、トマト、ジャガイモ、リンゴなど様々な植物にも植物ホルモンと同程度の内生量で存在すること、また、主に未熟種子などで内生量が多いことから、植物においても生殖期に機能する可能性を示した。
続いて、シロイヌナズナを被験植物として、弱光および暗黒条件下における胚軸伸長に対するプロゲステロンの作用を調べた結果、プロゲステロンの伸長促進活性が明らかとなった。これにより、プロゲステロンが植物に内生するに留まらず、確かに生理機能を持ち、植物成長においても重要な機能を果たす活性化合物であることを明らかとした。
さらに、生理機能発現の第一段階として、プロゲステロン受容体の探索を行い、ヒトのプロゲステロン結合タンパク質に対する相同性遺伝子を3種類と、7つの膜貫通領域を有するGタンパク質共役型受容体(mPR)に対する相同性遺伝子を6種類得た。特にAmPR1遺伝子について解析を進め、AmPR1遺伝子破壊突然変異体においては、胚軸伸長が低下しており、また、AmPR1遺伝子産物は花器官で高い存在量を示すことを明らかとした。これらのことより、AmPR1が植物におけるプロゲステロン受容体である可能性が高いという考察結果が得られた。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ブラシノステロイド作用の分子機構2008

    • 著者名/発表者名
      中野雄司
    • 雑誌名

      遺伝 62

      ページ: 51-56

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular mechanism of brassinosteroid regulation2008

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Nakano
    • 雑誌名

      IDEN(CONCERNED) 62

      ページ: 51-56

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] ブラシノステロイド作用の分子機構2008

    • 著者名/発表者名
      中野 雄司
    • 雑誌名

      遺伝 62

      ページ: 51-56

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Progesterone : Its occurrence in plants and involvement in plant growth2007

    • 著者名/発表者名
      Iino M, Nomura T, Tamaki Y, Yamada Y, Yoneyama K, Takeuchi Y, Mori M, Asami T, Nakano T, Yokota T
    • 雑誌名

      Phytochemistry 68

      ページ: 1664-1673

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Progesterone : Its occurrence in plants and involvement in plant growth2007

    • 著者名/発表者名
      Iino M, Nomura T, Tamaki Y, Yamada Y, Yoneyama K, Takeuchi Y, Mori M, Asami T, Nakano T, Yokota T
    • 雑誌名

      Phytochemistry(CONCERNED) 68

      ページ: 1664-1673

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Progesterone:Its occurrence in plant s and involvement in plant growth.2007

    • 著者名/発表者名
      Iino M, Nomura T, Tamaki Y, Yamada Y, Yoneyama K, Takeuchi Y, Mori M, Asami T, Nakano T, Yokota T
    • 雑誌名

      Phytochemistry 68

      ページ: 1664-1673

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A 9-cis-epoxycarotenoid dioxygenase inhibitor for use in the elucidation of abscisic acid action mechanisms.2006

    • 著者名/発表者名
      N.Kitahata et al.
    • 雑誌名

      Bioorganic Medicinal Chemistry 14

      ページ: 5555-61

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The AtGenExpress hormone-and chemical-treatment data set : Experiment al design, data evaluation, model data analysis, and data access.

    • 著者名/発表者名
      Goda H, (中12名) Asami T, Nakano T, (中10名) Shinozaki K, Saito K, Yoshida S, Shimada Y.
    • 雑誌名

      Plant J (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The AtGenExpress hormone-and chemical-treatment data set : Experimental design, data evaluation, model data analysisi, and data access.

    • 著者名/発表者名
      Goda H, Sasaki E, Akiyama K, Maruyama-Nakashima A, Nakabayashi K, Li W, Ogawa M, Yamauchi Y, Preston J, Aoki K, Kiba T, Takatsuto S, Fujioka S, Asami T, Nakano T, Kato H, Mizuno T, Sakakibara H, Yamaguchi S, Nambara E, Kamiya Y, Takahashi H, Hirai MY, Sakurai T, Shinozaki K, Saito K, Yoshida S, Shimada Y.
    • 雑誌名

      Plant Journal(CONCERNED) (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 植物におけるプロゲステロン受容体相同性遺伝子の解析2007

    • 著者名/発表者名
      飯野 真由美、中野 雄司、森 昌樹、浅見 忠男、郷田 秀樹、吉田 茂男、服部 明、辻本 雅文、竹内 安智、米山 弘一、横田 孝雄
    • 学会等名
      第48回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      松山
    • 年月日
      2007-03-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Progesterone : its occurrence in plants and involvement in plant growth.2007

    • 著者名/発表者名
      Iino M, Nomura T, Tamaki Y, Yamada Y, Yoneyama K, Takeuchi Y, Mori M, Asami T, Nakano T, Yokota T
    • 学会等名
      19th International Plant Growth Substances Association Meeting
    • 発表場所
      Puerto Vallarta, Mexico
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 植物におけるプロゲステロン受容体タンパク質の探索2006

    • 著者名/発表者名
      飯野真由美、野村崇人、森 昌樹、浅見忠男、郷田秀樹、吉田茂男、辻本雅文、竹内安智、米山弘一、中野雄司、横田孝雄
    • 学会等名
      植物化学調節学会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2006-10-30
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Analysis of progesterone receptors in plant2006

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Iino, Seiji Hukazawa, Takahito Nomura, Masaki Mori, Tadao Asami, Hideki Goda, Shigeo Yoshida, Masahumi Tsujimoto, Yasutomo takeuchi, Koichi Yoneyama, Takeshi Nakano, Takao Yokota
    • 学会等名
      Japanese Society of Plant Physiology
    • 発表場所
      Osaka
    • 年月日
      2006-10-30
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Analysis of progesterone signaling and biosynthesis in plant2006

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Iino, Seiji Hukazawa, Takahito Nomura, Masaki Mori, Tadao Asami, Hideki Goda, Shigeo Yoshida, Masahumi Tsujimoto, Yasutomo takeuchi, Koichi Yoneyama, Takeshi Nakano, Takao Yokota
    • 学会等名
      Japanese Society of Plant Physiology
    • 発表場所
      Matsuyama
    • 年月日
      2006-03-30
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://www.riken.go.jp/r-world/research/lab/unit/chemi/index.html

    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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