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植物ペプチドホルモンRGFとその受容体を介した根の継続的な成長機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K06705
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44030:植物分子および生理科学関連
研究機関福井県立大学 (2021-2022)
名古屋大学 (2019-2020)

研究代表者

篠原 秀文  福井県立大学, 生物資源学部, 准教授 (40547022)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード植物 / ペプチドホルモン / 根端メリステム / 受容体キナーゼ / リガンド-受容体ペア / RGF / リガンド-受容体ペア
研究開始時の研究の概要

植物の根の継続的な成長は,先端から地上部側に向かって存在するPLTタンパク質の濃度勾配が形成・維持されることで保たれるが,濃度勾配の形成・維持の機構は不明な点が多い.近年申請者はペプチドホルモンRGFとその受容体のペアがPLTタンパク質の濃度勾配を制御することを示したが,情報伝達経路の詳細は不明である.
申請者はRGFによるPLTタンパク質の濃度勾配の制御機構の解明のため,PLTタンパク質の濃度勾配を調節する化合物のターゲットの探索,およびRGF受容体の相互作用因子の探索を行い,各因子の機能解析を通じて,植物の根の継続的な成長のしくみを明らかにすることを目的とする.

研究成果の概要

ペプチドホルモンRGFとその受容体のペアは、PLTタンパク質の濃度勾配を調節することで、根端メリステム活性を維持するが、RGF認識後の情報伝達経路の詳細は不明のままであった。我々はRGFによるPLTタンパク質の濃度勾配制御機構解明のため、RGF非依存的にPLTタンパク質の濃度勾配を調節する化合物の同定とそのターゲット因子の探索を行った。化合物スクリーニングによりRGF非依存的にPLTタンパク質の濃度勾配を回復させる化合物を2種類同定し、また活性型ビオチン化化合物誘導体を作製と相互作用因子のプルダウン解析を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

RGFは根端の細胞分裂活性の促進することができる唯一のペプチドホルモンであるため、植物調節剤としての応用も期待されるが、ペプチドホルモンは分解を受けやすく、フィールドでの使用に不向きである。本研究で得られた化合物は、RGFによる根端メリステム活性維持機構の解明に貢献するのみならず、根端の分裂活性を自在に制御する調節剤開発の礎になる可能性を秘めているといえる。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 4件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Functional Expression of the Ectodomain of Plant Receptor Kinases in Plant Suspension Culture2023

    • 著者名/発表者名
      Shinohara Hidefumi
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 2652 ページ: 129-143

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-3147-8_7

    • ISBN
      9781071631461, 9781071631478
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Peptide ligand-mediated trade-off between plant growth and stress response2022

    • 著者名/発表者名
      Mari Ogawa-Ohnishi, Tomohide Yamashita, Mitsuru Kakita, Takuya Nakayama, Yuri Ohkubo, Yoko Hayashi, Yasuko Yamashita, Taizo Nomura, Saki Noda, Hidefumi Shinohara, Yoshikatsu Matsubayashi
    • 雑誌名

      Science

      巻: 378 号: 6616 ページ: 175-180

    • DOI

      10.1126/science.abq5735

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Root meristem growth factor RGF, a sulfated peptide hormone in plants2021

    • 著者名/発表者名
      Shinohara Hidefumi
    • 雑誌名

      Peptides

      巻: 142 ページ: 170556-170556

    • DOI

      10.1016/j.peptides.2021.170556

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] フォトアフィニティーラベルによる植物ペプチドホルモンの受容体探索2020

    • 著者名/発表者名
      Shinohara Hidefumi、Matsubayashi Yoshikatsu
    • 雑誌名

      有機合成化学協会誌

      巻: 78 号: 7 ページ: 713-722

    • DOI

      10.5059/yukigoseikyokaishi.78.713

    • NAID

      130007871496

    • ISSN
      0037-9980, 1883-6526
    • 年月日
      2020-07-01
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Screening and identification of a non-peptide antagonist for the peptide hormone receptor in Arabidopsis.2019

    • 著者名/発表者名
      Shinohara, H., Yasue, N., Onuki, T., Yoshida, M. Matsubayashi, Y.
    • 雑誌名

      Commun. Biol. Commun Biol.

      巻: 2 号: 1 ページ: 61-61

    • DOI

      10.1038/s42003-019-0307-8

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Marchantia polymoropha -my lovable hater-2022

    • 著者名/発表者名
      篠原秀文
    • 学会等名
      日本発生生物学会第55回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ペプチドホルモンと受容体のペアが担う植物の多様な細胞間コミュニケーション2022

    • 著者名/発表者名
      篠原秀文
    • 学会等名
      金沢大学理学談話会(生命理工)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ペプチドホルモンの多様な機能によるゼニゴケのかたちづくり2022

    • 著者名/発表者名
      篠原秀文
    • 学会等名
      日本植物学会第86回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 葉状体の分岐を制御するゼニゴケペプチドホルモン-受容体ペアの同定2021

    • 著者名/発表者名
      篠原秀文,林陽子,桑田啓子,山岡尚平,松林嘉克
    • 学会等名
      日本植物学会第85回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物ペプチドホルモンの受容体を見つけ出す2019

    • 著者名/発表者名
      篠原秀文
    • 学会等名
      応用化学セミナーミニシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ペプチドホルモン受容体に対する非ペプチド性アンタゴニストの創成2019

    • 著者名/発表者名
      篠原秀文,安江奈緒子,大貫哲男,近藤恭光,吉田稔,松林嘉克
    • 学会等名
      植物化学調節学会第54回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 糖鎖生物学2020

    • 著者名/発表者名
      北島 健、佐藤 ちひろ、門松 健治、加藤 晃一
    • 総ページ数
      306
    • 出版者
      名古屋大学出版会
    • ISBN
      9784815809812
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 植物分子機能学分野 篠原グループ

    • URL

      https://www.s.fpu.ac.jp/shino/index/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 名古屋大学 大学院理学研究科 生命理学専攻 細胞間シグナル研究グループ

    • URL

      https://www.bio.nagoya-u.ac.jp/~b2/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 名古屋大学大学院理学研究科生命理学専攻細胞間シグナル研究グループ

    • URL

      http://www.bio.nagoya-u.ac.jp/~b2/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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