化学・ゲノム科学的手法による植物の新規ペプチドシグナリング解明

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21K19074
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分38:農芸化学およびその関連分野
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 田畑 亮 名古屋大学, 生命農学研究科, 特任講師 (30712294)
• 研究期間 (年度): 2021-07-09 – 2024-03-31
• キーワード: 植物 / ペプチド / 短鎖翻訳後修飾型ペプチド / システインリッチペプチド / 環境ストレス応答

研究成果の概要

本研究では、化学・ゲノム科学的手法によって、新規のペプチドシグナリング解明を目指した。まず、トマトの維管束液を用いたペプチドミクス解析により、器官間移動性ペプチド候補分子として、Solcy01g109900.2.1を含む硫酸化ペプチドの同定に成功した。また、シロイヌナズナのDNA修復因子の変異体背景でゲノム編集を用いることで一気に多重破壊株を作出する方法を確立し、低酸素ストレス応答に関与する新たなシステインリッチペプチドを見出した。今後は、微小接ぎ木解析やイメージング解析によって、これらのペプチドの器官間移動性を検証するとともに、ストレス応答におけるペプチドシグナリング解明を進める。

自由記述の分野

植物分子生理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

今回の新規ペプチド分子の発見は、植物の細胞間・器官間シグナルの解明へ向けた手がかりであり、環境変動に適応する植物の巧みな生存戦略を理解するうえで非常に重要である。また、ストレス応答を制御するペプチド分子を活用することができれば、分解され無害なアミノ酸に還るペプチドを利用して、ストレス耐性を強化することが期待され、効率的な作物栽培のための基盤技術創成に繋がると考えられる。また、植物の根と葉のコミュニケーションを制御可能なペプチド分子を見出し、活用することができれば、「葉」にペプチドを塗布することで「根」でのストレス応答を向上させるなど、新しい栽培制御技術の創出にもつなげることができる。