ブラシノステロイドの生合成調節に関する研究

• 研究課題/領域番号: 23380066
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生物有機化学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 藤岡 昭三 独立行政法人理化学研究所, 長田抗生物質研究室, 副主任研究員 (60165355)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2014年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2013年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2011年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
• キーワード: ブラシノステロイド / 生合成 / 代謝 / シロイヌナズナ / イネ / 阻害剤 / シグナル伝達 / 生合成調節 / ユビキチンリガーゼ / 不活性化 / アシル基転移酵素 / トウモロコシ / 性決定

研究成果の概要

ブラシノステロイド（BR）の新規生合成経路を明らかにするとともに、活性型BRに至る複雑な生合成経路の中で主要な流れを特定した。また、BR変異体の解析を通して、BRの代謝に関わる幾つかのアシルトランスフェラーゼがBRレベルの調節に深く関わっていることを見出した。さらに、BRの生合成に影響を及ぼす因子について検討した結果、BRのシグナル伝達において負の制御因子として機能しているBIN2の阻害剤が顕著な内生BRレベルの減少を引き起こすことを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Arabidopsis gulliver1/superroot2-7 identifies a metabolic basis for auxin and brassinosteroid synergy (2014)
  • 著者名/発表者名: Puna M. Maharjan, Brian P. Dilkes, Shozo Fujioka, Ales Pencik, Karin Ljung, Meike Burow, Barbara A. Halkier, and Sunghwa Choe
  • 雑誌名: Plant Journal 巻: 80 号: 5 ページ: 797-808
  • DOI: 10.1111/tpj.12678
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Darkness and gulliver2/phyB mutation decrease the abundance of phosphorylated BZR1 to activate brassinosteroid signaling in Arabidopsis (2014)
  • 著者名/発表者名: Bokyung Kim, Yu Jeong Jeong, Claudia Corvalan, Shozo Fujioka, Seoae Cho, Taesung Park, and Sunghwa Choe
  • 雑誌名: Plant Journal 巻: 77 号: 5 ページ: 737-747
  • DOI: 10.1111/tpj.12423
  • 査読あり
• [雑誌論文] Arabidopsis brassinosteroid-overproducing gulliver3-D/dwarf4-D mutants exhibit altered responses to jasmonic acid and pathogen (2013)
  • 著者名/発表者名: Bokyung Kim, Shozo Fujioka, Mi Kwon, Jihyung Jeon, and Sunghwa Choe
  • 雑誌名: Plant Cell Reports 巻: 32 号: 7 ページ: 1139-1149
  • DOI: 10.1007/s00299-012-1381-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Auxins increase expression of the brassinosteroid receptor and brassinosteroid-responsive genes in Arabidopsis (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Sakamoto and Shozo Fujioka
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 巻: 8 号: 4 ページ: e23509-e23509
  • DOI: 10.4161/psb.23509
  • 査読あり
• [雑誌論文] An E3 ubiquitin ligase, ERECT LEAF1, functions in brassinosteroid signaling of rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Sakamoto, Hidemi Kitano, and Shozo Fujioka
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 巻: 8 号: 11 ページ: e27117-e27117
  • DOI: 10.4161/psb.27117
  • 査読あり
• [雑誌論文] Brassinosteroids regulate plant growth through distinct signaling pathways in Selaginella and Arabidopsis (2013)
  • 著者名/発表者名: Jinyeong Cheon, Shozo Fujioka, Brian P. Dilkes, and Sunghwa Choe
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic background influences brassinosteroid-related mutant phenotypes in rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Sakamoto
  • 雑誌名: American Journal of Plant Sciences 巻: 4 号: 02 ページ: 212-221
  • DOI: 10.4236/ajps.2013.42028
  • 査読あり
• [雑誌論文] Auxin signal transcription factor regulates expression of the brassinosteroid receptor gene in rice (2013)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Sakamoto
  • 雑誌名: Plant Journal 巻: 73 号: 4 ページ: 676-688
  • DOI: 10.1111/tpj.12071
  • 査読あり
• [雑誌論文] Homeostasis of brassinosteroids regulated by DRL1, a putative acyltransferase in Arabidopsis (2013)
  • 著者名/発表者名: Wenjiao Zhu
  • 雑誌名: Molecular Plant 巻: 6 号: 2 ページ: 546-558
  • DOI: 10.1093/mp/sss144
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic variation in plant CYP51s confers resistance against voriconazole, a novel inhibitor of brassinosteroid-dependent sterol biosynthesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Wilfried Rozhon
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genetic evidence for the reduction of brassinosteroid levels by a BAHD acyltransferase-like protein in Arabidopsis (2012)
  • 著者名/発表者名: Hyungmin Roh
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 159 号: 2 ページ: 696-709
  • DOI: 10.1104/pp.112.197202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of 3b-hydroxysteroid dehydrogenases/C-4 decarboxylases causes growth defects possibly due to abnormal auxin transport in Arabidopsis (2012)
  • 著者名/発表者名: Bokyung Kim
  • 雑誌名: Molecules and Cells 巻: 34 号: 1 ページ: 77-84
  • DOI: 10.1007/s10059-012-0102-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rice CYP90D2 and CYP90D3 catalyze C-23 hydroxylation of brassinosteroids in vitro (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Sakamoto
  • 雑誌名: Plant Physiology and Biochemistry 巻: 58 ページ: 220-226
  • 査読あり
• [雑誌論文] CYP901A1/CPD, a brassinosteroid biosynthetic cytochrome P450 of Arabidopsis, catalyzes C-3 oxidation (2012)
  • 著者名/発表者名: Toshiyuki Ohnishi
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 287 号: 37 ページ: 31551-31560
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.392720
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constitutive activation of brassinosteroid signaling in the Arabidopsis elongated-D/bak1 mutant (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuhee Chung
  • 雑誌名: Plant Molecular Biology 巻: 80 号: 4-5 ページ: 489-501
  • DOI: 10.1007/s11103-012-9963-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] New alleles of rice ebisu dwarf (d2) mutant show both brassinosteroid-deficient and -insensitive phenotypes (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Sakamoto
  • 雑誌名: American Journal of Plant Sciences 巻: 3 号: 12 ページ: 1699-1707
  • DOI: 10.4236/ajps.2012.312208
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of hydroxylated sterols in transgenic Arabidopsis plants alters growth and steroid metabolism (2011)
  • 著者名/発表者名: Lisa Beste
  • 雑誌名: Plant Physiology 巻: 157 号: 1 ページ: 426-440
  • DOI: 10.1104/pp.110.171199
  • 査読あり
• [雑誌論文] Brassinosteroid control of sex determination in maize (2011)
  • 著者名/発表者名: Thomas Hartwig
  • 雑誌名: Proc.Natl.Acad.Sci.USA 巻: 108 号: 49 ページ: 19814-19819
  • DOI: 10.1073/pnas.1108359108
  • 査読あり
• [学会発表] 葉面積拡大を促進する新規ブラシノステロイド情報伝達因子BIL8の細胞内機能 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山上あゆみ、中田元基、市川尚斉、松井南、藤岡昭三、長田裕之、久城哲夫、浅見忠男、中野雄司、
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京都・東京農業大学
  • 年月日: 2015-03-17
• [学会発表] 花茎伸長を促進するブラシノステロイド情報伝達因子BIL7による転写因子BIL1/BZR1の活性化機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 宮地朋子、市川尚斉、松井南、藤岡昭三、長田裕之、浅見忠男、中野雄司
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京都・東京農業大学
  • 年月日: 2015-03-17
• [学会発表] 細胞膜・核間移行によって植物花茎伸長を促進する新規ブラシノステロイド情報伝達因子BIL7の機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮地朋子、市川尚斉、松井南、藤岡昭三、長田裕之、浅見忠男、中野雄司
  • 学会等名: 植物化学調節学会第49回大会
  • 発表場所: 京都府・京都大学
  • 年月日: 2014-10-18
• [学会発表] イネとシロイヌナズナで異なる反応を示す合成ブラシノステロイドの解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中村郁子、藤岡昭三、栃尾尚哉、伊藤晋作、木川隆則、嶋田幸久、松岡信、吉田茂男、木下俊則、浅見忠男、瀬戸秀春、中野雄司
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会
  • 発表場所: 神奈川県・明治大学
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] Evolution of brassinosteroid biosynthetic pathways: comparative studies on Selaginella and Arabidopsis (2012)
  • 著者名/発表者名: Ji Nyeong Cheon
  • 学会等名: IPMB 2012
  • 発表場所: Jeju, South Korea
• [学会発表] ブラシノステロイド情報伝達因子BIL4の細胞内局在と機能解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山上あゆみ
  • 学会等名: 植物化学調節学会第46回大会
  • 発表場所: 宇都宮大(宇都宮市)
  • 年月日: 2011-11-01
• [学会発表] Brassinosteroids control sex determination in maize (2011)
  • 著者名/発表者名: Burkhard Schulz
  • 学会等名: Plant Biology 2011
  • 発表場所: Minneapolis, USA
• [学会発表] ブラシノステロイド情報伝達因子BIL7の核移行条件と相互作用因子の解析
  • 著者名/発表者名: 宮地朋子、市川尚斉、松井南、藤岡昭三、長田裕之、浅見忠男、中野雄司
  • 学会等名: 植物化学調節学会第48回大会
  • 発表場所: 新潟大学（新潟県）
• [学会発表] シュートの重力屈性位置決定に対するブラシノステロイドの役割
  • 著者名/発表者名: 山崎千秋、立山巴、藤岡昭三、中村郁子、嶋田幸久
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学（富山県）
• [学会発表] 花茎伸長を促進するブラシノステロイド情報伝達因子BIL7のBIN2、BSU1、 BIL1との相互作用機構の解析
  • 著者名/発表者名: 宮地朋子、市川尚斉、松井南、藤岡昭三、長田裕之、浅見忠男、中野雄司
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学（富山県）
• [学会発表] 葉面積増大に関わるブラシノステロイド情報伝達因子BIL8の細胞内機能の解析
  • 著者名/発表者名: 中田元基、山上あゆみ、市川尚斉、松井南、藤岡昭三、長田裕之、久城哲夫、浅見忠男、中野雄司
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学（富山県）
• [学会発表] ブラシノステロイド情報伝達因子特異的阻害剤化合物のケミカルスクリーニングによるBIL4の機能解析
  • 著者名/発表者名: 山上あゆみ
  • 学会等名: 植物化学調節学会第47回大会
  • 発表場所: 山形大（山形県）
• [学会発表] シトクロムP450酵素CYP90A1はブラシノステロイドC-3位酸化酵素である
  • 著者名/発表者名: 大西利幸
  • 学会等名: 植物化学調節学会第47回大会
  • 発表場所: 山形大（山形県）
• [学会発表] シロイヌナズナ由来シトクロムP450酵素CYP90A1の酵素学的解析
  • 著者名/発表者名: 大西利幸
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大（岡山県）