植物におけるオーキシン二重制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24370027
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 笠原 博幸 独立行政法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 上級研究員 (00342767)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円); 2014年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2013年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2012年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
• キーワード: オーキシン / インドール-3-酢酸 / フェニル酢酸 / 情報伝達 / 極性輸送 / 生合成 / 植物ホルモン / 代謝 / 成長制御

研究成果の概要

本研究では、インドール-3-酢酸（IAA）とフェニル酢酸（PAA）が植物で似た機能を示すが、異なる移動特性をもつオーキシンであることを示した。PAAは植物界に広く分布し、生理活性は低いが、IAAよりも多量に植物に存在していた。受容機構と制御遺伝子の解析から植物におけるPAAとIAAの機能は類似していると考えられ、またPAAとIAAの生合成経路も似ていると予想された。一方、IAAは極性輸送されるが、PAAはこの調節を受けないことから、植物における両者の移動特性は異なることが明らかになった。以上の結果、植物の成長制御には輸送機構の異なる２つのオーキシンが関与している可能性がある。

研究成果

• [雑誌論文] UGT74D1 catalyzes the glucosylation of 2-oxindole-3-acetic acid in the auxin metabolic pathway in Arabidopsis. (2014)
  • 著者名/発表者名: Keita Tanaka, Ken-ichiro Hayashi, Masahiro Natsume, Yuji Kamiya, Hitoshi Sakakibara, Hiroshi Kawaide and Hiroyuki Kasahara
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 55 号: 1 ページ: 218-228
  • DOI: 10.1093/pcp/pct173
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Biochemical Mechanism of Auxin Biosynthesis by an Arabidopsis YUCCA Flavin-containing Monooxygenase (2013)
  • 著者名/発表者名: Dai X*, Mashiguchi K*, Chen Q, Kasahara H, Kamiya Y, Ojha S, DuBois J, Ballou D, Zhao Y.
  • 雑誌名: The Journal of Biological Chemistry 巻: 288 号: 3 ページ: 1448-1457
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.424077
  • 査読あり
• [学会発表] 植物の多様なオーキシン生合成・不活化機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 笠原 博幸
  • 学会等名: 第51回植物化学シンポジウム
  • 発表場所: 東北大学、仙台
  • 年月日: 2014-11-21
  • 招待講演
• [学会発表] Indole-3-acetic acid and phenylacetic acid are two natural auxins in plants with distinct transport characteristics (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kasahara
  • 学会等名: Plant Growth Regulation Society of America (PGRSA) and the Japanese Society for the Chemical Regulation of Plants (JSCRP) joint meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2014-07-13 – 2014-07-16
  • 招待講演
• [学会発表] インドール環の酸化を伴うIAA代謝経路に関与する配糖体化酵素の同定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田中慧太 他
  • 学会等名: 植物化学調節学会第４８回大会
  • 発表場所: 新潟
• [学会発表] Discovery of a novel nonpolar transport-type auxin in plants. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki Kasahara
  • 学会等名: Auxin2012
  • 発表場所: 米国ハワイ州, Waikoloa(招待講演)
  • 年月日: 2012-12-10
• [備考]
  • URL: http://labs.psc.riken.jp/grrt/index.html