植物の光感受性を制御する新規ホルモン様物質の探索

• 研究課題/領域番号: 24780117
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 生物生産化学・生物有機化学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 瀬戸 義哉 東北大学, 生命科学研究科, 助教 (40620282)
• 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: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: D14LIKE / 胚軸伸長 / カリキン / SMAX1 / 立体特異性 / ストリゴラクトン / 光感受性

研究成果の概要

本研究では、シロイヌナズナの胚軸伸長や種子発芽に関与するD14LIKEタンパク質のリガンド、すなわち新たな植物ホルモン様物質の同定を目指した。目的とする化合物の同定には至らなかったが、化合物探索に重要と考えられる生物検定系を構築することが出来た。すなわち、D14LIKEタンパク質とそのパートナータンパクと考えられるSMAX1タンパク質を用いた酵母ツーハイブリット系の構築に成功した。また、胚軸伸長抑制作用があることが報告されたストリゴラクトンについて、種々立体異性体を用いた構造活性相関研究を行い、D14LIKEタンパク質を介したストリゴラクトンの作用には立体特異性がないことを明らかとした。

研究成果

• [雑誌論文] Structural requirements of strigolactones for shoot branching inhibition in rice and Arabidopsis (2015)
  • 著者名/発表者名: Mikihisa Umehara, Mengmeng Cao, Kohki Akiyama, Tomoki Akatsu, Yoshiya Seto, Atsushi Hanada, Li Weiqiang, Noriko Takeda-Kamiya, Yu Morimoto, Shinjiro Yamaguchi
  • 雑誌名: Plant and cell physiology 巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1059-1072
  • DOI: 10.1093/pcp/pcv028
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strigolactone biosynthesis and perception (2014)
  • 著者名/発表者名: Seto, Y., Yamaguchi, S.
  • 雑誌名: Curr Opin Plant Biol 巻: 21 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1016/j.pbi.2014.06.001
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Carlactone is converted to carlactonoic acid by MAX1 in Arabidopsis and its methyl ester can directly interact with AtD14 in vitro (2014)
  • 著者名/発表者名: Abe, S., Sado, A., Tanaka, K., Kisugi, T., Asami, K., Ota, S., Kim, H.I., Yoneyama, K., Xie, X., Ohnishi, T., Seto, Y., Yamaguchi, S., Akiyama, K., Yoneyama, K., Nomura, T.
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci USA 巻: 111 号: 50 ページ: 18084-18089
  • DOI: 10.1073/pnas.1410801111
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Carlactone is an endogenous biosynthetic precursor for strigolactones (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshiya Seto, Aika Sado, Kei Asami, Atsushi Hanada, Mikihisa Umehara, Kohki Akiyama, Shinjiro Yamaguchi
  • 雑誌名: Proc Natl Sci USA 巻: 111 ページ: 1640-1645
  • 査読あり
• [雑誌論文] ストリゴラクトンの多様な生理作用と生合成 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田雄介、梅原三貴久、瀬戸義哉
  • 雑誌名: 植物の生長調節 巻: 48 ページ: 148-153
  • NAID: 110009687191
• [雑誌論文] Structures of D14 and D14L in the strigolactone and karrikin signaling pathways (2013)
  • 著者名/発表者名: Kagiyama M, Hirano Y, Mori T, Kim SY, Kyozuka J, Seto Y, Yamaguchi S, Hakoshima T
  • 雑誌名: Genes Cells. 巻: 18 号: 2 ページ: 147-160
  • DOI: 10.1111/gtc.12025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Recent advances in strigolactone research: chemical and biological aspects. (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshiya Seto
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: 53 号: 11 ページ: 1843-1853
  • DOI: 10.1093/pcp/pcs142
  • 査読あり
• [学会発表] ケミカルスクリーニングによるD14を標的とする新規ストリゴラクトンアゴニストの探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 安井令、瀬戸義哉、笠原博幸、山口信次郎
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるカーラクトン酸メチルの同定、及びその枝分かれ抑制活性に関する研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 瀬戸義哉、浅見慶、太田彩恵子、田中海、佐渡愛香、秋山康紀、阿部聡子、野村崇人、山口信次郎
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] Chemical screening of novel strigolactone agonists that target D14 protein (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshiya Seto, Rei Yasui, Hiroyuki Kasahara, Shinjiro Yamaguchi
  • 学会等名: 1st international congress on strigolactones
  • 発表場所: Wageningen, Netherlands
  • 年月日: 2015-03-01 – 2015-03-06
• [学会発表] シロイヌナズナにおけるカーラクトンの動態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 浅見慶、浅見慶、佐渡愛香、来生貴也、花田篤志、瀬戸義哉、秋山康紀、山口信次郎
  • 学会等名: 植物化学調節学会 第49回大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2014-10-17 – 2014-10-19
• [学会発表] ストリゴラクトン生合成中間体carlactonoic acidの同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 田中海、佐渡愛香、浅見慶、瀬戸義哉、秋山康紀、山口信次郎
  • 学会等名: 植物化学調節学会 第49回大会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2014-10-17 – 2014-10-19
• [学会発表] ストリゴラクトンの生合成と動態 (2014)
  • 著者名/発表者名: 瀬戸義哉
  • 学会等名: 日本育種学会第125回講演会
  • 発表場所: 仙台
  • 招待講演
• [学会発表] 安定同位体標識カーラクトンを用いたシロイヌナズナにおけるストリゴラクトンの生合成研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 浅見慶、瀬戸義哉、花田篤志、佐渡愛香、秋山康紀、山口信次郎
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会
  • 発表場所: 富山
• [学会発表] シロイヌナズナのロゼット葉におけるストリゴラクトンの生理作用 (2013)
  • 著者名/発表者名: 森本優、東大野むつみ、瀬戸義哉、桧垣匠、馳澤盛一郎、山口信次郎
  • 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] D14相互作用因子の探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: Seo Eunjoo,、瀬戸 義哉、瀬尾 光範、山口 信次郎
  • 学会等名: 植物化学調節学会
  • 発表場所: 山形
• [学会発表] シロイヌナズナのロゼット葉におけるストリゴラクトンの生理作用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 森本 優、瀬戸 義哉、山口 信次郎
  • 学会等名: 植物化学調節学会
  • 発表場所: 山形
• [図書] バイオサイエンスとインダストリー (2014)
  • 著者名/発表者名: 瀬戸義哉、秋山康紀、山口信次郎
  • 総ページ数: 2
  • 出版者: バイオインダストリー協会