低分子有機化合物を利用した転写因子の人為的な機能制御

• 研究課題/領域番号: 18K05451
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分38040:生物有機化学関連
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 豊増 知伸 山形大学, 農学部, 教授 (60272085)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2021-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2018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: 14-3-3タンパク質 / 転写因子 / フシコクシン / タンパク質-タンパク質相互作用 / 生命現象制御 / 花成 / 低分子有機化合物 / 人為制御 / 生命現象

研究成果の概要

糸状菌が生産する二次代謝ジテルペノイド配糖体のフシコクシンは、植物において膜H+-ATPaseと真核生物に普遍的に存在する制御アダプタータンパク質である14-3-3タンパク質との相互作用を安定化させ、H+-ATPaseを恒常的に活性化する。本研究では、シロイヌナズナの花成関連転写因子FDに着目し、H+-ATPaseを参考にして、フシコクシン依存的にフロリゲン受容体である14-3-3と相互作用するFDを創製することに成功した。しかし、その改変FDを組み込んだシロイヌナズナの花成時期をフシコクシン処理により早めることはできなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、目的生物において内生に存在しない低分子有機化合物とそれが作用できるように細工・改変した標的タンパク質とを組み合わせて生命現象を制御する次世代型ケミカルバイオロジー的システムの構築を目指したものである。本システムが構築できれば、生命現象の人為制御という応用的側面（社会的意義）だけでなく、目的タンパク質の機能解析のための新たな手法の提案という基礎研究的な側面（学術的意義）も持ち合わせている。