植物におけるトリプトファン代謝の機能解明を志向した新規阻害剤の開発と利用

• 研究課題/領域番号: 21580126
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物生産化学・生物有機化学
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 石原 亨 鳥取大学, 農学部, 准教授 (80281103)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2010年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2009年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 天然物化学 / 阻害剤 / トリプトファンデカルボキシラーゼ / IAA / イネ / イネごま葉枯病菌 / トリプタミン / セロトニン / トリプトフンデカルボキシラーゼ / インドール-3-酢酸 / 植物ホルモン / イネごま葉枯れ病菌 / 変異体 / 自殺基質 / 二次代謝

研究概要

イネは、病原菌の感染を受けるとトリプトファンからセロトニンを合成する。この反応を阻害する物質を投与すると病原菌の感染範囲がより広がったことから、セロトニンはイネの防御反応の中で重要な役割を果たしていることがわかった。一方で、イネごま葉枯病菌はセロトニンを代謝して対応するカルボン酸に解毒することを発見した。このような研究からイネと病原菌が化学物質を利用して攻防を繰り広げている様子が浮かび上がってきた。

研究成果

• [雑誌論文] Probing the role of tryptophan-derived secondary metabolism in defense responses against Bipolaris oryzae infection in rice leaves by a suicide substrate of tryptophan decarboxylase (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Ishihara, T. Nakao, Y. Mashimo, M. Murai, N. Ichimaru, C. Tanaka, H. Nakajima, K. Wakasa, H. Miyagawa
  • 雑誌名: Phytochemistry 巻: 72 ページ: 7-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Probing the role of tryptophan-derived secondary metabolism in defense responses against Bipolaris oryzae infection in rice leaves by a suicide substrate of tryptophan decarboxylase. (2011)
  • 著者名/発表者名: A.Ishihara, T.Nakao, Y.Mashimo, M.Murai, N.Ichimaru, C.Tanaka, H.Nakajima, K.Wakasa, H.Miyagawa
  • 雑誌名: Phytochemistry 巻: 72 ページ: 7-13
  • 査読あり
• [雑誌論文] Accumulation of hydroxycinnamic acid amides induced by pathogen infection and identification of agmatine coumaroyltransferase in Arabidopsis thaliana (2009)
  • 著者名/発表者名: Muroi A., Ishihara A., Tanaka C., Ishizuka A., Takabayashi J., Miyoshi H., Nishioka T.
  • 雑誌名: Planta 巻: 230巻 号: 3 ページ: 517-527
  • DOI: 10.1007/s00425-009-0960-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Accumulation of hydroxycinnamic acid amides induced by pathogen infection and identifcation of agmatine coumaroyltransferase in Arabidopsis thaliana (2009)
  • 著者名/発表者名: A.Muroi, A.Ishihara, C.Tanaka, A.Ishizuka, J.Takabayashi, H.Miyoshi, T.Nishioka
  • 雑誌名: Planta 230 ページ: 517-527
  • 査読あり
• [学会発表] イネsl変異体に感染したごま葉枯病菌によるインドール-3-酢酸の生産 (2012)
  • 著者名/発表者名: 深水愛理沙、石原亨、宮川恒、中島廣光、若狭暁
  • 学会等名: 日本農芸化学会2011年度大会
  • 発表場所: 京都市、京都女子大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] イネs1変異体に感染したごま葉枯病菌によるインドール-3-酢酸の生産 (2012)
  • 著者名/発表者名: 深水愛理沙、石原亨、宮川恒、中島廣光、若狭暁
  • 学会等名: 日本農芸化学会2011年度大会
  • 発表場所: 京都市、京都女子大学
  • 年月日: 2012-03-24
• [学会発表] オオムギにおける病原菌感染によるセロトニンおよびセロトニン類縁化合物の蓄積 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石原亨, 林典子, 久米田理恵, 深水愛理沙, 若狭暁, 宮川恒, 中島廣光
  • 学会等名: 日本農薬学会平成第37回大会
  • 発表場所: 岡山市、岡山大学
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] イネ科植物の生体防御におけるトリプトファン代謝の関与 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石原亨
  • 学会等名: 鳥取県病虫害談話会
  • 発表場所: 鳥取市、白兎会館
  • 年月日: 2011-07-15
• [学会発表] イネ科植物の生体防御におけるトリプトファン代謝の関与 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石原亨
  • 学会等名: 鳥取県病虫害談話会
  • 発表場所: 鳥取市、白兎会館(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-15
• [学会発表] 植物の生体防御におけるトリプトファン代謝の役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石原亨
  • 学会等名: 日本農芸化学会中四国支部第4回農芸化学の未来開拓セミナー
  • 発表場所: 岡山市、岡山大学
  • 年月日: 2011-05-21
• [学会発表] 植物の生体防御におけるトリプトファン代謝の役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 石原亨
  • 学会等名: 日本農芸化学会中四国支部第4回農芸化学の未来開拓セミナー
  • 発表場所: 岡山市、岡山大学(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-21
• [学会発表] ごま葉枯病菌が感染したイネsl変異体におけるインドール-3-酢酸の蓄積 (2011)
  • 著者名/発表者名: 深水愛理沙, 石原亨, 宮川恒, 中島廣光, 若狭暁
  • 学会等名: 植物化学調節学会第46回大会
  • 発表場所: 宇都宮市、宇都宮大学
• [学会発表] ごま葉枯病菌が感染したイネs1変異体におけるインドール-3-酢酸の蓄積 (2011)
  • 著者名/発表者名: 深水愛理沙, 石原亨, 宮川恒, 中島廣光, 若狭暁
  • 学会等名: 植物化学調節学会第46回大会
  • 発表場所: 宇都宮市、宇都宮大学
• [学会発表] Effects of tryptophan decarboxylase inhibition on defense responses of rice. 12th IUPAC International Congress of Pesticide Chemistry (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Ishihara, T. Nakao, C. Tanaka, H. Nakajima, K. Wakasa, H. Miyagawa
  • 学会等名: Melbourne Convention and Exhibition Centre
  • 発表場所: Melbourne, Australia
• [学会発表] イネsl変異体におけるインドール-3-酢酸の蓄積 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中尾崇人, 石原亨, 松田洋子, 石原亨, 若狭暁, 宮川恒
  • 学会等名: 日本農薬学会第35回大会
  • 発表場所: 北海道大学,札幌市
• [学会発表] イネsl変異体におけるインドール-3-酢酸の蓄積 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中尾崇人、松田洋子、石原亨、若狭暁、宮川恒
  • 学会等名: 日本農芸化学会2009年度大会
  • 発表場所: 東京都,東京大学駒場キャンパス
• [学会発表] Effects of tryptophan decarboxylase inhibition on defense responses of rice. (2010)
  • 著者名/発表者名: A.Ishihara, T.Nakao, C.Tanaka, H.Nakajima, K.Wakasa, H.Miyagawa
  • 学会等名: 12th IUPAC International Congress of Pesticide Chemistry
  • 発表場所: Melbourne Convention and Exhibition Centre, Melbourne, Australia
• [学会発表] イネs1変異体におけるインドール-3-酢酸の蓄積 (2010)
  • 著者名/発表者名: 中尾崇人、松田洋子、石原亨、若狭暁、宮川恒
  • 学会等名: 日本農芸化学会2010年度大会
  • 発表場所: 東京都,東京大学駒場キャンパス
• [学会発表] トリプトファンデカルボキシラーゼ阻害がイネの抵抗反応に及ぼす影響 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中尾崇人、石原亨、田中千尋、三芳秀人、若狭暁、宮川恒
  • 学会等名: 植物化学調節学会第4回大会
  • 発表場所: 仙台市,東北大学片平キャンパス