オーキシン主要生合成酵素YUCCAに特異的に作用する発展型阻害の追求

• 研究課題/領域番号: 26450069
• 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: 植物保護科学
• 研究機関: 琉球大学
• 研究代表者: 石井 貴広 琉球大学, 農学部, 助教 (70450393)
• 連携研究者: 嶋田 幸久 横浜市立大学, 木原生物学研究所, 教授 (30300875) ; 添野 和雄 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 近畿中国四国農業研究センター (50392006)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2014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: オーキシン / 生合成阻害剤 / YUCCA / ローリンテロール / 紅藻ソゾ / ハロゲン化合物 / オーキシン生合成阻害剤 / YUCCA阻害剤 / 海洋生物資源 / スクリーニング / 含ハロゲン化合物 / シロイヌナズナ / 生合成 / 除草剤 / 植物成長調節剤 / 天然物

研究成果の概要

独自に保有する化合物・抽出物ライブラリー約200種より、YUCCA酵素阻害試験（in vitro）およびシロイヌナズナ初期生育試験（in vivo）を用いてスクリーニングした結果、紅藻ソゾやアメフラシ類の抽出物ならびにTRPチャネル阻害剤の2-APBに強い阻害効果が認められた。上記の抽出物より、既知のYUCCA阻害物質とは異なる化学構造を有する天然物として、laurane型の含ハロゲンセスキテルペン3種を取得することに成功した。その内、laurinterolと2-APBは、in vivo試験において既知の阻害物質よりも強い阻害効果を示すことが確認できた。

研究成果

• [雑誌論文] Auxin signaling through SCFTIR1/AFBs mediates feedback regulation of IAA biosynthesis (2017)
  • 著者名/発表者名: Takato, Shin; KAKEI, Yusuke; Mitsui, Marie; Ishida, Yosuke; Suzuki, Masashi; Yamazaki, Chiaki; HAYASHI, Kenichiro; Ishii, Takahiro; Nakamura, Ayako; Soeno, Kazuo; SHIMADA, Yukihisa
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 印刷中 号: 7 ページ: 1320-1326
  • DOI: 10.1080/09168451.2017.1313694
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Aminooxy-naphthylpropionic acid and its derivatives are inhibitors of auxin biosynthesis targeting Trp aminotransferase: Structure-activity relationships (2016)
  • 著者名/発表者名: M. Narukawa-Nara, A. Nakamura, K. Kikuzato, Y. Kakei, A. Sato, Y. Mitani, Y. Yamasaki-Kokudo, T. Ishii, KI. Hayashi, T. Asami, T. Ogura, S. Yoshida, S. Fujioka, T. Kamakura, T. Kawatsu, M. Tachikawa, K. Soeno, and Y. Shimada,
  • 雑誌名: The Plant Journal 巻: 87 号: 3 ページ: 245-257
  • DOI: 10.1111/tpj.13197
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Transcriptional feedback regulation of YUCCA genes in response to auxin levels in Arabidopsis (2015)
  • 著者名/発表者名: Masashi Suzuki, Chiaki Yamazaki, Marie Mitsui, Yusuke Kakei, Yuka Mitani, Ayako Nakamura, Takahiro Ishii, Kazuo Soeno, Yukihisa Shimada
  • 雑誌名: Plant Cell Rep 巻: TBD 号: 8 ページ: 1343-52
  • DOI: 10.1007/s00299-015-1791-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Small-molecule auxin inhibitors that target YUCCA are powerful tools for studying auxin function. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kakei Y, Yamazaki C, Suzuki M, Nakamura A, Sato A, Ishida Y, Kikuchi R, Higashi S, Kokudo Y, Ishii T, Soeno K, Shimada Y
  • 雑誌名: Plant J 巻: 84 号: 4 ページ: 827-37
  • DOI: 10.1111/tpj.13032
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] イネにおけるYUCCA を標的としたオーキシン生合成阻害剤の作用解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 渡部真由・中村郁子・佐藤明子・石井貴広・菊地理絵・筧雄介・添野和雄・嶋田幸久
  • 学会等名: 日本植物学会第80回大会
  • 発表場所: 沖縄県宜野湾市沖縄コンベンションセンター
  • 年月日: 2016-09-16
• [学会発表] SCFTIR1複合体を介したオーキシン生合成のフィードバック制御機構 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高藤晋・三井麻利江・石田遥介・鈴木優志・筧雄介・山崎千秋・石井貴広・林謙一郎・藤岡昭三・中村郁子・持田恵一・添野和雄・嶋田幸久
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学上田キャンパス（岩手県盛岡市）
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] SCF TIR1/AFBを介したオーキシン生合成のフィードバック制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高藤晋・三井麻利江・石田遥介・鈴木優志・筧雄介・山崎千秋・石井貴広・林謙一郎・藤岡昭三・中村郁子・持田恵一・添野和雄・嶋田幸久
  • 学会等名: 第50回植物化学調節学会
  • 発表場所: 東京大学弥生講堂（東京都文京区）
  • 年月日: 2015-10-24
• [学会発表] イネにおける新規オーキシン生合成阻害剤の作用機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 中村郁子・青山龍司・國土祐未子・石井貴広・佐藤明子・菊地理恵・筧雄介・添野和雄・嶋田幸久
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-18
• [学会発表] イネにおけるオーキシン生合成経路の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 添野和雄・國土祐未子・石井貴広・中村郁子・嶋田幸久
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-18