| 研究実績の概要 |
植物は常に周囲の状況を感じ取り、得られた情報を植物ホルモンにより全身へ伝達している。こうした情報伝達の機構解明は、様々な植物ホルモン受容体の発見により大きく進んだ。一方、植物ホルモン受容体の多くは冗長性をもつため、遺伝学手法だけでは解明不可能な仕組みが多々存在している。さらに、植物ホルモンがいつ・どこで受容されると対象とする生理応答が引き起こされるかは、未解明な点が多く残されている。こうした課題を解決するため、本研究ではbump-hole法を植物科学に取り入れることで、植物ホルモンの効果を細胞や器官特異的に誘起する手法の開発を行った。bump-hole法とは、変異を導入して受容体の構造を改変し、この改変型受容体に結合するリガンドを設計することで、天然型のリガンドと受容体のペアとは独立にシグナル伝達を誘起する人工ペアを作る手法である。申請者はこれまでの研究で、植物の成長全般において極めて重要な役割を担う植物ホルモン「オーキシン」について、bump-hole ペアを作成している(Nat. Chem. Biol., accepted. 参照：これまでの研究活動)。さらに、この改変受容体を対象とする器官で発現させることで、オーキシンの効果を器官特異的に誘起することに成功した。これはbump-hole法を個体レベルで実現した初めての例である。本申請課題では、bump-hole法を他の植物ホルモンへ適用し、より広範な植物ホルモンの生理機能を細胞・器官レベルで制御する手法の開発を行った。特に、サイトカイニンに関して良好な結果が得られており、植物体レベルで機能するbump-hole ペアの開発に成功している。
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