| 研究課題/領域番号 |
20K15404
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分37020:生物分子化学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
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 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | ケミカルバイオロジー / 植物ホルモン / タンパク-タンパク間相互作用 / 二次代謝 / 天然物 / ジャスモン酸 / 天然物化学 / 作用機構 / 受容体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、ナス科植物に虫害防御応答をより選択的に誘導するジャスモン酸類縁体であるJA-Ileラクトンに着目し、その作用機構の解明などを目指した生物有機化学研究に取り組む。ジャスモン酸類縁体の合成的供給を基盤として、トマト(ナス科)およびシロイヌナズナ(アブラナ科)を対象とした、ジャスモン酸応答のin-vitroでの生化学アッセイやin-plantaでの活性評価や種々の解析を通して、JA-Ileラクトンの有する特異な選択的生物活性の分子機構や生物学的意義を明らかにすることを目指す。
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| 研究成果の概要 |
植物ホルモンジャスモン酸は病害虫への防御応答など魅力的な生理応答と同時に、生長阻害をも引き起こす。ナス科植物タバコにおいて生長阻害を生じることなく、虫害耐性やニコチン蓄積を誘導する新規ジャスモン酸誘導体としてジャスモン酸イソロイシンラクトン(JILa)が報告されたが、その生物活性発現機構は未解明であった。本研究では、ナス科モデル植物トマトを用いた作用機構解明研究により、JILaがトマチン生合成を活性化すること、および活性本体が12-ヒドロキシジャスモン酸イソロイシンであり、受容体サブタイプ選択的な結合活性を通して、転写因子選択的なジャスモン酸応答の一部活性化を誘導することを示唆する結果を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
植物において外敵への防御応答は様々な方法で制御されている。ジャスモン酸による防御応答については生長と防御のトレードオフを伴うことが知られていた。本研究では、このトレードオフの切り分けを生じるジャスモン酸類縁体に着目し、生物活性が報告されたタバコと同じナス科植物トマトでの作用機構解明に取り組んだ。トマトに着目したのは有用な商品作物であり、生物活性を有する特化代謝物トマチンを生合成すること、またジャスモン酸関連の変異体や遺伝子資源が利用できるためである。得られた知見はジャスモン酸応答の一部活性化に関する新しいメカニズムの一端を示唆するものであり、ジャスモン酸の人為的な活用に有用な知見である。
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