植物生長制御に関わるアブシジン酸シグナル伝達の解明

• 研究課題/領域番号: 26711018
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 植物分子・生理科学
• 研究機関: 鳥取大学
• 研究代表者: 岡本 昌憲 鳥取大学, 乾燥地研究センター, 助教 (50455333)
• 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: 24,310千円 (直接経費: 18,700千円、間接経費: 5,610千円); 2016年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円); 2015年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円); 2014年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
• キーワード: Abscisic acid / Chemical biology / Molecular physiology / Plant hormones / アブシジン酸 / 植物ホルモン / ケミカルバイオロジー / 遺伝学 / シグナル伝達 / 成長制御 / 植物生理学 / 分子生物学 / 受容体 / 環境応答 / ストレス適応

研究成果の概要

アブシジン酸(ABA)の単量体型受容体に選択的に作用するABAアゴニストを探し出すためのABAセンサーを開発した。このセンサーを用いて、単量体型ABA受容体に作用する115C07を同定した。115C07は種子発芽阻害を引き起こさず、暗所胚軸成長阻害のみの活性を有する。115C07を用いた化学遺伝学的手法により、暗所胚軸成長に関わるABAシグナル経路を明らかにした。PYL8受容体を介して、下流シグナル因子のABI3やABI4を中心に、RNAプロセッシング関連因子やキナーゼ関連因子が協調して、胚軸の成長制御に関わっている事が明らかとなった。

研究成果

• [雑誌論文] アブシジン酸受容体と受容体に作用する化合物について (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡本 昌憲
  • 雑誌名: 植調 巻: 50 ページ: 2-7
• [雑誌論文] Chemical Promotion of Endogenous Amount of ABA in Arabidopsis thaliana by a Natural Product, Theobroxide. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yamashita, Y., Ota, M., Inoue, Y., Hasebe, Y., Okamoto, M., Inukai, T., Masuta, C., Sakihama, Y., Hasidoko, Y., Kojima, M., Sakakibara, H., Inage, Y., Takahashi, K., Yoshihara, T., and Matsuura H.
  • 雑誌名: Plant Cell and Physiology 巻: 57 号: 5 ページ: 986-999
  • DOI: 10.1093/pcp/pcw037
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sm-like protein-mediated RNA metabolism is required for heat stress tolerance in Arabidopsis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, M., Matsui, A., Tanaka, M., Morosawa, T., Ishida, J., Iida, K., Mochizuki, Y., Toyoda, T. and Seki, M.
  • 雑誌名: Front. Plant Sci. 巻: 7 ページ: 1079-1079
  • DOI: 10.3389/fpls.2016.01079
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] NIN-like protein 8 is a master regulator of nitrate-promoted seed germination in Arabidopsis. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yan D. Easwaran V. Chau V. Okamoto M. Ierullo M. Kimura M. Endo A. Yano R. Pasha A. Gong Y. Bi YM. Provart N. Guttman D. Krapp A. Rothstein SJ. Nambara E.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 7 号: 1 ページ: 13179-13179
  • DOI: 10.1038/ncomms13179
  • NAID: 120007129295
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] a practical inhibitor of abscisic acid 8’-hydroxylase for improving drought tolerance. (2016)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi J*. Okamoto M*, Mega R. Kanno Y. Ohnishi T. Seo M. Todoroki Y. Abscinazole-E3M, a practical inhibitor of abscisic acid 8’-hydroxylase for improving drought tolerance.
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 37060-37060
  • DOI: 10.1038/srep37060
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] アブシジン酸の代謝と受容に関する化学遺伝学的研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡本 昌憲
  • 雑誌名: 植物の生長調節 巻: 51 ページ: 16-23
  • NAID: 130005394579
• [雑誌論文] Conformationally restricted 3’-modi␣ed ABA analogs for controlling ABA receptors (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi J. Ohnishi T. Okamoto M. Todoroki Y.
  • 雑誌名: Organic & Biomolecular Chemistry 巻: 13 号: 14 ページ: 4278-4288
  • DOI: 10.1039/c4ob02662d
  • 査読あり
• [雑誌論文] The selectivity of 6-nor-ABA and 7'-nor-ABA for abscisic acid receptor subtypes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi J. Ohnishi T. Okamoto M. Todoroki Y.
  • 雑誌名: Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters 巻: 25 号: 17 ページ: 3507-10
  • DOI: 10.1016/j.bmcl.2015.06.088
  • NAID: 120006319284
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Designed abscisic acid analogues as antagonists of PYL-PP2C receptor interactions (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeuchi J.* Okamoto M.* Akiyama T. Muto T. Yamaji S. Sue M. Seo M. Kanno Y. Kamo T. Endo A. Nambara E. Hirai N. Ohnishi T. Cutler SR. Todoroki Y.
  • 雑誌名: Nature Chemical Biology 巻: 10 号: 6 ページ: 477-482
  • DOI: 10.1038/nchembio.1524
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Enhancement of abscisic acid receptor improves water use efficiency in crop production (2017)
  • 著者名/発表者名: Okamoto M.
  • 学会等名: International Symposium on Environmental Stress Adaptation and Memory in Plants
  • 発表場所: Yokohama, Kanagawa
  • 年月日: 2017-02-27
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 植物の乾燥ストレス応答を制御するアブシジン酸の働きとその応用 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡本昌憲
  • 学会等名: 第18回 静岡ライフサイエンスシンポジウム
  • 発表場所: 静岡県, 静岡市
  • 招待講演
• [学会発表] Enhancement of ABA receptor confers water-saving drought tolerance in wheat (2016)
  • 著者名/発表者名: Okamoto M. Abe F. Kim JS. Tanaka K. Kobayashi H. Sakata Y. Hanada K. Mega R.
  • 学会等名: 22nd International Plant Growth Regulators Association
  • 発表場所: Toront, Canada
  • 年月日: 2016-06-21
  • 国際学会
• [学会発表] ABA受容体を利用したコムギの乾燥ストレス耐性の向上 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡本昌憲、安倍史高、金俊植、辻本壽、花田耕介、妻鹿良亮
  • 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
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] アブシジン酸受容体に作用する人工化合物の開発とその利用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡本昌憲
  • 学会等名: 第8回 植物ストレス科学研究シンポジウム
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2016-03-07
  • 招待講演
• [学会発表] アブシジン酸の代謝と受容に関する化学遺伝学的研究 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡本昌憲
  • 学会等名: 植物化学調節学会 第50回記念大会
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2015-10-28
  • 招待講演
• [学会発表] 植物の乾燥ストレス応答を制御するアブシジン酸の働きとその応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡本昌憲
  • 学会等名: 第16回 極限環境生物学会シンポジウム
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2015-06-06
  • 招待講演
• [学会発表] 植物ホルモンのアブシジン酸受容体に作用する化合物開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡本昌憲
  • 学会等名: 第7回農芸化学の未来開拓セミナー
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2015-05-15
  • 招待講演
• [学会発表] アブシジン酸シグナル伝達を制御する低分子化合物の同定と利用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡本昌憲
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会
  • 発表場所: 東京農業大学 世田谷キャンパス
  • 年月日: 2015-03-16
  • 招待講演
• [学会発表] 乾燥ストレス応答におけるアントシアニン量の調節 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡本昌憲
  • 学会等名: 第6回中国地域育種談話会
  • 発表場所: 鳥取大学
  • 年月日: 2014-12-20
• [学会発表] 乾燥ストレス応答におけるアントシアニン量の調節 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡本昌憲、田中真帆、諸澤妙子、南原英司、関原明
  • 学会等名: 第49回植物化学調節学会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2014-10-17
• [学会発表] ゲノム解析によるコムギABA受容体の同定および生化学的解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 妻鹿良亮、花田耕介、岡本昌憲
  • 学会等名: 第49回植物化学調節学会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2014-10-17
• [学会発表] Chemical genetic dissection for abscisic acid receptor function by using a synthetic ABA agonist (2014)
  • 著者名/発表者名: Masanori Okamoto, Francis C. Peterson and Sean R. Cutler
  • 学会等名: THE 38th NAITO CONFERENCE, Molecule-based biological systems
  • 発表場所: Sapporo
  • 年月日: 2014-09-07
• [図書] Physiological action and application of abscisic acid, which controls drought stress response in plants (2015)
  • 著者名/発表者名: Okamoto M and Mega R
  • 出版者: 極限環境生物学会誌
• [図書] Abscisic acid: Metabolism, Transport and Signaling (2014)
  • 著者名/発表者名: Akira Endo, Masanori Okamoto, Tomokazu Koshiba
  • 総ページ数: 465
  • 出版者: Springer
• [備考] 鳥取大学 乾燥地研究センター 植物分子生物学研究室
  • URL: http://www.alrc.tottori-u.ac.jp/staff204/okamoto/TOP.html
• [備考] 植物の乾燥耐性能を向上させる化合物の開発に成功
  • URL: http://www.alrc.tottori-u.ac.jp/news16/pressrelease-okamoto.pdf
• [備考] 鳥取大学乾燥地研究センター植物分子生物学研究室
  • URL: http://www.alrc.tottori-u.ac.jp/staff204/okamoto/TOP.html