新奇オーキシン輸送阻害剤の探索と作用機構の解析

• 研究課題/領域番号: 23570060
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 小柴 共一 首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (80117704)
• 研究分担者: 西村 岳志 農業生物資源研, 遺伝子組換え研究センター, 研究員 (50599983)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 環境 / 酵素 / 植物 / 生化学 / 発生・分化 / ケミカルゲノミクス

研究概要

植物ホルモンオーキシン（IAA）は、植物の発生、分化、成長、さらには環境応答に至る全生活環を通し重要な役割を果たすホルモンである。IAAは植物内を輸送されることで厳密にその分布を制御することが示されており、その輸送に関わる多くのキャリアータンパクが同定されている。本計画では、それぞれのタンパクに特異的な阻害剤を開発することを目的とし、阻害剤を用いた研究を発展させIAA 輸送キャリアーの生理的役割、さらには新奇輸送タンパクの発見とIAA 輸送分子メカニズムの解明を目指した。その結果、特に新規のIAA排出運搬体、流入運搬体の探索、特定に成功し、それぞれ論文として発表した。

研究成果

• [雑誌論文] A 2,4-dichlorophenoxyacetic acid analog screened using a maize coleoptile system potentially inhibits indole-3-acetic acid influx in Arabidopsis thaliana (2014)
  • 著者名/発表者名: Suzuki H., Matano N., Nishimura T., Koshiba T.
  • 雑誌名: Plant Signal. Behav. 巻: (Recent paper [9:e29077])
• [雑誌論文] Blue-light regulation of ZmPHOT1 and ZmPHOT2 gene expression and the possible involvement of Zmphot1 in phototropism in maize coleoptiles (2014)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, H., Okamoto, A., Kojima, A., Nishimura, T., Takano, M., Kagawa, T., Kadota, A., Kanegae, T., Koshiba, T.
  • 雑誌名: Planta 巻: (in press) 号: 2 ページ: 251-261
  • DOI: 10.1007/s00425-014-2082-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] YUCASIN is a potent inhibitor of YUCCA(s), a key enzyme in auxin biosynthesis (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Nishimura, K. Hayashi, H. Suzuki, A. Gyohda, C. Takaoka, Y. Sakaguchi, S. Matsumoto, H. Kasahara, T. Sakai, J. Kato, Y. Kamiya, T. Koshiba
  • 雑誌名: Plant J 巻: 352-66 号: 3 ページ: 352-366
  • DOI: 10.1111/tpj.12399
  • 査読あり
• [雑誌論文] The rice FISH BONE gene encodes a tryptophan aminotransferase, which affects pleiotropic auxin-related processes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa, T., Ito, M., Sumikura, T., Nakayama, A., Nishimura, T., Kitano, H., Yamaguchi, I., Koshiba, T., Hibara, K., Nagato, Y., Itoh, J., Takanori Y.
  • 雑誌名: Plant J 巻: 77
  • 査読あり
• [雑誌論文] NALI allele from a rice landrace greatly increases yield in modern indica cultivars. (2013)
  • 著者名/発表者名: D. Fujita, K. R. Trijatmiko, A. G. Tagle, M. V. Sapasap, Y. Koide, K. Sasaki, N. Tsakirpaloglou, R. B. Gannaban, T. Nishimura, S. Yanagihara, Y. Fukuta, T. Kos hiba, I. H. Slamet-Loedin, T. Ishimaru, N. Kobayashi
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA 巻: 110 号: 51 ページ: 20431-20436
  • DOI: 10.1073/pnas.1310790110
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of indole-3-acetic acid transport inhibitors including compounds affecting cellular PIN trafficking by two chemical screening approaches using maize coleoptile systems. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, T., Matano, N., Morishima, T., Kakinuma, C., Hayashi, K., Komano, T., Kubo, M., Hasebe, M., Kasahara, H., Kamiya, Y., *Koshiba, T.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol. 巻: 53 号: 10 ページ: 1671-1682
  • DOI: 10.1093/pcp/pcs112
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of superoxide production by Arabidopsis thaliana aldehyde oxidases AAO1 and AAO3. (2012)
  • 著者名/発表者名: Zarepour, M., Simon, K., Wilch, M., Nielander, U., Koshiba, T., Seo, T., Lindel, T., Bittner, F.
  • 雑誌名: Plant Mol Biol. 巻: 80 号: 6 ページ: 659-671
  • DOI: 10.1007/s11103-012-9975-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Identification of an abscisic acid transporter by functional screening using the receptor complex as a sensor. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kanno, Y., Hanada, A., Chiba, Y., Ichikawa, T., Nakazawa, M., Matsui, M., Koshiba, T., Kamiya, Y., Seo, M.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci., USA. 巻: 109 号: 24 ページ: 9653-9658
  • DOI: 10.1073/pnas.1203567109
  • 査読あり
• [雑誌論文] Indole-3-acetic acid biosynthesis and gravitropic responses in maize coleoptiles. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, T., Koshiba, T.
  • 雑誌名: Biol. Sci. Space 巻: in press
  • NAID: 10030783505
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gravistimulation changes the accumulation pattern of CsPIN1 auxin efflux facilitator in the endodermis of the transition zone in cucumber seedlings. (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, C., Fujii*, N., Yanai, K., Hotta, T., Kim, D.-H., Kamada, M., Sasagawa-Saito, Y., Nishimura, T., Koshiba, T., Miyazawa, Y., Kim, K.-M., Takahashi, H.
  • 雑誌名: Plant Physiol. 巻: 158 ページ: 239-251
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immunohistochemical observation of indole-3-acetic acid at the IAA synthetic maize coleoptile tips. (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, T., Toyooka, K., Sato, M., Matsumoto, S., Lucas, M., Strnad, M., Baluska, F., Koshiba, T.
  • 雑誌名: Plant Signal. Behav. 巻: 6 ページ: 2013-2022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatially selective hormonal control of RAP2.6L and ANAC071 transcription factors involved in tissue reunion in Arabidopsis. (2011)
  • 著者名/発表者名: Asahina, M., Azuma, K., Pitaksaringkarn, W., Yamazaki, T., Mitsuda, N., Ohme-Takagi, M., Yamaguchi, S., Kamiya, Y., Okada, K., Nishimura, T., Koshiba, T., Yokota, T., Kamada, H., Satoh, S.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci., USA. 巻: 108 ページ: 16128-16132
  • NAID: 120007137445
  • 査読あり
• [雑誌論文] NPH3- and PGP-like genes are exclusively expressed in apical tip region essential for blue-light perception and lateral auxin transport in maize coleoptiles. (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsuda, S., Kajizuka, T., Kadota, A., *Nishimura, T., *Koshiba, T.
  • 雑誌名: J. Exp. Bot. 巻: 62 ページ: 3459-3466
  • 査読あり
• [学会発表] Blue light regulation of ZmPHOT1 and ZmPHOT2 gene expression and a possible involvement of Zmphot1 on phototropism in maize coleoptiles (2014)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, H., Nishimura, T., Kadota, A., Kanegae, T., Koshiba, T.
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] YUCASIN is a novel potent inhibitor of a key enzyme YUCCA(s) in plant auxin biosynthesis (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, T., Hayashi, K., Suzuki, H., Gyohda, A., Koshiba, T.
  • 学会等名: Ann Meeting of Plant Signal Behav 2013
  • 発表場所: Vancouver, Canada
• [学会発表] Possible involvement of ZmPHOT1 and ZmPHOT2 in blue light perception to phototropic curvature in maize coleoptiles (2013)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, H., Koshiba, T.
  • 学会等名: Ann Meeting of Plant Signal Behav 2013
  • 発表場所: Vancouver, Canada
• [学会発表] Rapid modification of ZmPHOT1 after blue light stimulation in maize coleoptiles (2013)
  • 著者名/発表者名: Suzuki, H., Okamoto, A., Koshiba, T.
  • 学会等名: 日本植物学会第77回大会
  • 発表場所: 札幌
• [学会発表] 植物ホルモンオーキシン生合成の新規阻害剤"YUCASIN"の発見 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小柴共一
  • 学会等名: 住友化学宝塚研究所セミナー
  • 発表場所: 宝塚
  • 招待講演
• [学会発表] YUCASIN is a novel potent inhibitor of a key enzyme YUCCA(s) in plant auxin biosynthesis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Nishimura, Ken-ichiro Hayashi, Hiromi Suzuki, Atsuko Gyohda, Tomokazu Koshiba
  • 学会等名: Ann Meeting of Plant Signal Behav 2013
  • 発表場所: Vancouver, Canada
• [学会発表] Changes in IAA distribution and expression pattern of ZmSAUR2 after photo-stimulation in maize coleoptiles (2012)
  • 著者名/発表者名: Kojima, A., Suzuki, H., Matsuda, S., Nishimura, N., Kadota, A., Koshiba, T.
  • 学会等名: Plant Biology Congress
  • 発表場所: Freiburg, Germany
• [学会発表] Identification of indole-3-acetic acid transport inhibitors including compounds affecting cellular PIN trafficking by two chemical screening approaches using maize coleoptile systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, T., Matano, N., Morishima, T., Kakinuma, C., Hayashi, K., Komano, T., Kubo, M., Hasebe, M., Kasahara, H., Kamiya, Y., Koshiba, T.
  • 学会等名: Plant Cell Physiol.
• [学会発表] YUCCAを標的とする新規IAA合成阻害剤の探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 西村岳志, 林謙一郎, 笠原博幸, 神谷勇治, 小柴共一
  • 学会等名: 日本植物生理学会第53回大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] トウモロコシ幼葉鞘を用いたIAA合成および輸送阻害剤のケミカルスクリーニング (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本さちこ, 西村岳志, 林謙一郎, 俣野由行, 森島大智, 坂口祐介, 駒野照弥, 久保稔, 長谷部光泰, 笠原博幸, 神谷勇治, 小柴共一
  • 学会等名: 日本植物生理学会第53回大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Changes in IAA distribution and expression pattern of ZmSAUR2 after photo-stimulation in maize coleoptiles. (2012)
  • 著者名/発表者名: Kojima, A., Suzuki, H., Matsuda, S., Nishimura, N., Kadota, A., Koshiba, T.
  • 学会等名: Plant Biology Congress
  • 発表場所: Freiburg, Germany
• [学会発表] YUCCAを標的とするIAA 合成阻害剤の構造活性相関 (2012)
  • 著者名/発表者名: 告船真一、西村岳志、笠原博幸、酒井達也、神谷勇治、野崎 浩、小柴共一、林謙一郎
  • 学会等名: 植物化学調節学会第47回大会
  • 発表場所: 山形大学
• [学会発表] オーキシン分布の可視化に関する研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中村昌一，福永紫穂，青山卓史，古谷将彦，西村岳志，小柴共一，野崎浩，林謙一郎
  • 学会等名: 植物化学調節学会第47回大会
  • 発表場所: 山形大学
• [学会発表] トウモロコシ幼葉鞘を用いたIAA 合成および輸送阻害剤のケミカルスクリーニング (2012)
  • 著者名/発表者名: 松本さちこ、西村岳志、林謙一郎、俣野由行、森島大智、坂口祐介、駒野照弥、久保稔、長谷部光泰、笠原博幸、神谷勇治、小柴共一
  • 学会等名: 日本植物生理学会第53回大会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 日本植物生理学会2014年度PCP論文賞授賞講演
  • 著者名/発表者名: 西村岳志
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山
• [図書] ベーシックマスター 植物生理学（第4章）、第１版第5刷 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小柴共一
  • 総ページ数: 33
  • 出版者: オーム社
• [図書] Auxin Biosynthesis and Polar Auxin Transport during Tropisms in Maize Coleoptiles. In"Signaling and Communication in Plants. Polar Auxin Transport" (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, T. Koshiba, T., Eds, Rujin Chen and Frantisek Baluška
  • 出版者: Springer
• [図書] Signaling and Communication in Polar Auxin Transport (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishimura, T. Koshiba, T.
  • 総ページ数: 6
  • 出版者: Springer
• [備考] 研究室
  • URL: http://www.biol.se.tmu.ac.jp/labo.asp?ID=horcel
• [産業財産権] 植物ホルモン・オーキシンの新規合成阻害剤と農園芸での利用 (2012)
  • 発明者名: 小柴共一, 西村岳志
  • 権利者名: 首都大学東京
  • 産業財産権種類: 特許
  • 公開番号: 2013-184930
  • 出願年月日: 2012-03-08
  • 取得年月日: 2013-09-19
  • 外国