研究課題
特別研究員奨励費
植物成長調節物質であるフェアリー化合物（FCs）は、植物における普遍的な内生が証明されており、生合成経路や関連酵素に関しても大部分が解明されている。そこで、FCsの植物に対する詳細な生理活性を解明し、また、FCs受容体の同定を行うことで、植物の生育におけるFCsの重要性を明らかにし、FCsが新たな植物ホルモンであることを証明する。
芝草がリング状に繁茂あるいは枯死する現象は「フェアリーリング」という名前で知られている。当研究室ではこの原因物質として2-azahypoxanthine (AHX)、imidazole-4-carboxamide (ICA)、及び2-aza-8-oxohypoxanthine (AOH)の同定に成功し、フェアリー化合物（FCs）と命名した。更に、FCsは様々な植物に対して成長調節活性を示すほか、分析を行ったすべての植物に内生していることが明らかとなった。そのため、FCsが新たな植物ホルモンの可能性があり、その証明に不可欠であるFCs生合成経路の解明を目的とした。FCsはプリン代謝の中間体である5-aminoimidazole-4-carboxamide (AICA) から生合成されることが判明しており、生合成的にプリン代謝との関わりが示唆された。そこで、固相抽出およびLC-MS/MSを組み合わせ、FCsおよびプリン代謝上の化合物の網羅的分析法を確立し、FCs処理によってプリン代謝上の化合物含量が変化することを見出した。プリン代謝は植物生理に重要な経路であり、FCsとプリン代謝との相関からFCsの生理作用の解明に繋がることが期待される。また、AICAからAHX・ICAの変換にかかわる酵素はこれまで明らかにされていなかったため、活性試験の結果を指標にイネ培養細胞からタンパク質の抽出・精製を行った。単離に成功したタンパク質についてLC-MS/MSおよびMascot解析を行ったところ、non-symbiotic hemoglobinsであると同定した。本酵素は一酸化窒素を産生する機能を有していることが報告されており、本酵素の詳細な検討を行うことで植物体内におけるAICAの環化（AHX）及び脱アミノ化（ICA）反応の詳細を解明することが期待される。
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2021 2020
すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)
Journal of Natural Products
巻: 83 号: 8 ページ: 2469-2476
10.1021/acs.jnatprod.0c00394
