| 研究課題/領域番号 |
20H00402
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分37:生体分子化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
上田 実 東北大学, 理学研究科, 教授 (60265931)
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| 研究分担者 |
高岡 洋輔 東北大学, 理学研究科, 准教授 (80599762)
加治 拓哉 東北大学, 理学研究科, 助教 (80835520)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
45,760千円 (直接経費: 35,200千円、間接経費: 10,560千円)
2022年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
2021年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
2020年度: 20,540千円 (直接経費: 15,800千円、間接経費: 4,740千円)
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| キーワード | 植物ホルモン / ジャスモン酸 / 受容体 / 遺伝的冗長性 / コロナチン / 立体異性体 / 選択的アゴニスト / 標的選択性 / ジャスモン酸イソロイシン / COI1-JAZ共受容体 / 化学プローブ / 二次代謝 / 活性チューニング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ジャスモン酸イソロイシン（JA-Ile）は、多様な生理作用をもつ植物ホルモンである。JA-Ile受容体COI1-JAZには重篤な遺伝的冗長性が見られる。本研究では、遺伝的冗長性をもつCOI1-JAZ共受容体に対し、任意の共受容体ペアひとつを選択的に活性化し機能解析できる化学戦略を開発する。「反応性アンタゴニスト」、「立体異性体ケミカルライブラリー」、「ヘテロ種受容体-リガンド系導入」の3つの戦略によって、植物ホルモン受容体の遺伝的冗長性に世界に先駆けて最終的な解決を与える
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| 研究成果の概要 |
反応性アンタゴニスト戦略では、合成したRAプローブがCysを導入したCysJAZペプチドのみとCOI1-CysJAZ共受容体を形成することを、in vitroおよびin vivoのいずれにおいても、確認できた。
また、コロナチン立体異性体戦略では、CORの16種の立体異性体とシロイヌナズナの13種のCOI1-JAZ共受容体サブタイプとの親和性を網羅的に解析した。その結果、立体異性体のひとつが13種の内の1種に特異的に結合することを確認し、遺伝子発現プロファイルの解析から、単一のJAZが制御する遺伝子発現を明らかにができた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
世界の食糧生産量のおよそ30%が病原菌・害虫による被害を受けている。このため、植物の病原菌感染や虫による食害への防御応答を担うJA-Ileの重要性は論を待たない。しかしJA-Ileは、外敵への防御応答と同時に、副作用として植物生長を抑制する。この作用と副作用のトレードオフ現象は、JA-Ile研究の深刻な問題であり、その解決が模索されている。本研究は、その解決への道を拓く成果である。
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