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2020 年度 実績報告書

ブラシノステロイド情報伝達ネットワークによる植物成長制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02140
研究機関京都大学

研究代表者

中野 雄司  京都大学, 生命科学研究科, 教授 (30281653)

研究分担者 池田 美穂 (樋口美穂)  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (10717698)
高木 優  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (40357348)
光田 展隆  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 研究グループ長 (80450667)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード植物ホルモン / ブラシノステロイド / ケミカルバイオロジー / シグナル伝達 / 転写因子
研究実績の概要

ブラシノステロイド(BR)は植物固有のステロイドホルモンであり、植物生長サイクルの様々な局面において、植物の主要器官である葉・茎・根・花・種子の発生と成長および葉緑体制御において促進的役割を果たすことが、明らかにされてきた。また、乾燥・塩・強光・高温などの環境ストレスや植物病原菌に対する耐性を植物に付与するという環境適応促進活性を持つことが明らかにされつつある。生理活性化合物がその機能を発揮するには、「生合成」によって生成された化合物が、「受容体」に認識され、その後、細胞内の核ゲノムやオルガネラにその情報を伝えると共に、各生理活性において個別に詳細な制御を行う「情報伝達」機構が重要であることが、多くの生理活性化合物において確認されている。しかし、BR情報伝達機構においては、受容体と細胞核の間の情報伝達中流域や転写制御領域に未解明の部分が多く残されている。
申請者らは、このように植物成長において重要な働きをするBRの生理活性発現に関わる遺伝子の探索を目指している。現在までに、BR生合成阻害剤Brzに対する形態変化を指標としたケミカルバイオロジー(化学生物学)研究を進め、機能獲得型のBrz耐性変異体bil(Brz-insensitive-long hypocotyl)から、新規転写因子など10種類を越える新規なBRシグナル伝達因子の同定に至っている。本研究は、ケミカルバイオロジーとCRES-T法の融合研究などの新しい展開から、BR情報伝達ネットワークの詳細な分子機能の解明、BRネットワークからのアウトプットによる植物成長制御機構の解明を行う。さらに、これらの遺伝子のイネ等への導入による実用化展開を目指す。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Highlighting the potential utility of MBP crystallization chaperone for Arabidopsis BIL1/BZR1 transcription factor-DNA complex2021

    • 著者名/発表者名
      Nosaki Shohei、Terada Tohru、Nakamura Akira、Hirabayashi Kei、Xu Yuqun、Bui Thi Bao Chau、Nakano Takeshi、Tanokura Masaru、Miyakawa Takuya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 3879

    • DOI

      10.1038/s41598-021-83532-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Arabidopsis PsbP-Like Protein 1 Facilitates the Assembly of the Photosystem II Supercomplexes and Optimizes Plant Fitness under Fluctuating Light2020

    • 著者名/発表者名
      Che Yufen、Kusama Shoko、Matsui Shintaro、Suorsa Marjaana、Nakano Takeshi、Aro Eva-Mari、Ifuku Kentaro
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 61 ページ: 1168~1180

    • DOI

      10.1093/pcp/pcaa045

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] PsbQ-Like Protein 3 Functions as an Assembly Factor for the Chloroplast NADH Dehydrogenase-Like Complex in Arabidopsis2020

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Noriko、Yokoe Yuki、Nishimura Taishi、Nakano Takeshi、Ifuku Kentaro
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 61 ページ: 1252~1261

    • DOI

      10.1093/pcp/pcaa050

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Pattern and Trigger of Fruit Self-thinning in Japanese Pears2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura-Yamaguchi Ayako、Kitahata Nobutaka、Nishitani Chikako、Takada Norio、Terakami Shingo、Sawamura Yutaka、Matsuyama Tomoki、Asami Tadao、Nakano Takeshi、Saito Toshihiro、Yamamoto Toshiya
    • 雑誌名

      The Horticulture Journal

      巻: 89 ページ: 367~374

    • DOI

      10.2503/hortj.UTD-177

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inhibition of mitochondrial complex I by the novel compound FSL0260 enhances high salinity-stress tolerance in Arabidopsis thaliana2020

    • 著者名/発表者名
      Sako Kaori、Futamura Yushi、Shimizu Takeshi、Matsui Akihiro、Hirano Hiroyuki、Kondoh Yasumitsu、Muroi Makoto、Aono Harumi、Tanaka Maho、Honda Kaori、Shimizu Kenshirou、Kawatani Makoto、Nakano Takeshi、Osada Hiroyuki、Noguchi Ko、Seki Motoaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 8691

    • DOI

      10.1038/s41598-020-65614-9

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ブラシノステロイドシグナル伝達上の新規転写因子BHHsの植物器官成長促進における機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      査干扎那、田中雄一郎、長谷川玲花、山上あゆみ、池田美穂、光田展隆、久城哲夫、高木 優、浅見忠男、中野雄司
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] ブラシノステロイド新規情報伝達因子BSH2のBR-JA間クロストークにおける機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      蘇日娜、山上あゆみ、宮地朋子、作田正明、浅見忠男、篠崎一雄、中野雄司
    • 学会等名
      第62回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] ブラシノステロイド情報伝達経路上の新規bHLH型転写因子の植物成長における機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      田中雄一朗,長谷川玲花,山上あゆみ,池田美穂,光田展隆,久城哲夫,篠崎一雄,浅見忠男,高木優,中野雄司
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会2020年度大会
  • [学会発表] ブラシノステロイド情報伝達における新規MYB型転写因子BMYsの単離と機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      藤田健司郎,長谷川玲花,山上あゆみ,池田美穂,光田展隆,久城哲夫,篠崎一雄,浅見忠男,高木優,中野雄司
    • 学会等名
      日本農芸化学会大会2020年度大会
  • [学会発表] 植物成長機構の解明を目指すケミカルバイオロジー研究2020

    • 著者名/発表者名
      中野雄司
    • 学会等名
      第61回日本植物生理学会年会

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公開日: 2021-12-27  

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