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2020 年度 実績報告書

寄生植物ストライガにおけるストリゴラクトンシグナル伝達機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02459
研究機関名古屋大学

研究代表者

土屋 雄一朗  名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 特任准教授 (00442989)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード寄生植物 / ストリゴラクトン / 発芽
研究実績の概要

寄生植物は、植物形態の基本的な枠組みを逸脱することなく、従属栄養として生きる能力を独特に進化させた高等植物である。本研究では、アフリカの穀物生産に深刻な被害を及ぼす寄生植物ストライガ(Striga hermonthica)を研究材料に、宿主因子であるストリゴラクトン(SL)の応答に関わる新たな因子の同定を行う。今年度は、ケミカルスクリーニングより発見した発芽阻害剤であるRTC2の分子メカニズムの解明を行なった。RTC2はストライガのSL受容体の一つであるShHTL2に選択的に標的する化合物であるため、これまでの研究から想定されるSLシグナル伝達因であるShMAX2子との相互作用を供免疫沈降と酵母ツーハイブリッド、スリーハイブリッドシステムにて検証した結果、このタンパク質との相互作用を活性化しないことが明らかとなり、これまで知られているものとは異なる機構で発芽を阻害していることが想定された。また、ストライガの発芽を刺激する化合物として同定された8-50と名付けた化合物の標的タンパク質の同定を酵母スリーハイブリッドシステムにて行ったところ、植物ホルモンであるエチレンのシグナル伝達に関わる因子が同定された。ストライガがSLを受容したのちにはエチレンの合成が促進されることで発芽に至ることが知られており、エチレン生合成阻害剤はストライガの発芽を抑えることが知られている。一方、8-50はエチレン生合成阻害剤の存在下でも発芽を刺激することができるため、この化合物はエチレンシグナル伝達を活性化することで発芽を刺激すると考えられた。今後、標的タンパク質の生化学的な解析より、8-50がどの様なメカニズムを介してエチレンシグナル伝達を活性化するかが解明されることが期待される。

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

    (2件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 自殺発芽剤による寄生植物ストライガからの防除2020

    • 著者名/発表者名
      土屋雄一朗
    • 雑誌名

      植調

      巻: 54 ページ: 13-16

  • [学会発表] Manipulating strigolactone receptors in parasitic plant Striga hermonthica with small molecules2020

    • 著者名/発表者名
      Yuichiro Tsuchiya
    • 学会等名
      MBS symposium
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-12-27  

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