| 研究課題/領域番号 |
15K07406
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
繁森 英幸 筑波大学, 生命環境系, 教授 (70202108)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 光屈性 / 重力屈性 / 屈性制御物質 / Bruinsma-Hasegawa説 / Cholodny-Went説 |
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| 研究実績の概要 |
光や重力に対して植物が屈性する現象である「光屈性」や「重力屈性」のメカニズムとして、これまで「オーキシンが光側から影側に移動（光屈性）または上側から下側へ移動（重力屈性）することによって屈曲する」というCholodony-Went説によって説明されてきた。しかしながら近年、「オーキシンの横移動は全く起こらず、光側組織で成長抑制物質が生成され光側組織の成長が抑制された結果、光方向に屈曲する」というBruinsma-Hasegawa説が提唱された。そこで本研究では、ヒマワリ（Helianthus annuus L.）芽生えから光屈性制御物質としてポリアセチレン化合物を、ゴマ (Sesamum indicum)芽生えの光屈性制御物質としてナフトキノン化合物およびエンドウ（Pisum sativum L.）芽生えからは光屈性制御物質としてトリプトファン誘導体を単離構造決定した。また、これらの化合物を用いて光屈性制御活性（屈性活性試験、Tissue print法、セクションテスト等）を行い、顕著な活性を有することを見出した。さらに、トウモロコシ芽生えの光ならびに重力屈性制御物質であるDIMBOAの蛍光プローブを用いた実験において、DIMBOAの局在部位を特定した。一方で、エンドウ芽生えの重力屈性現象について、野生株と突然変異体の芽生えを用いた観察実験から、それぞれの屈性現象の違いを明らかにした。また、両者の抽出物のHPLC分析において変動するピークを見出し、そのピークに相当する物質を単離構造決定した結果、β複素環アラニン化合物であることを明らかにした。このβ複素環アラニン化合物を用いて、重力屈性制御活性（片側投与実験、屈性活性試験、Tissue print法、セクションテスト等）を行い、顕著な活性を有することを見出した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
今回、新たにヒマワリ、ゴマ、エンドウから光ならびに重力屈性制御物質を見出すことに成功した。また、当初予定していた屈性制御物質の蛍光プローブを用いて屈性制御物質の局在部位を特定することに成功した。
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| 今後の研究の推進方策 |
全合成で得られたダイコン芽生えの光屈性制御物質であるMTBIとRaphanusaninやエンドウ芽生えの重力屈性制御物質であるβ複素環化合物について植物体内での分布や局在を蛍光プローブ法やイメージング法を用いて調べて行く予定である。
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