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2023 年度 研究成果報告書

植物による有用物質生産の新規化学制御技術の創成

研究課題

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研究課題/領域番号 22K19160
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
研究機関東京理科大学

研究代表者

朽津 和幸  東京理科大学, 創域理工学部生命生物科学科, 教授 (50211884)

研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
キーワード特化代謝 / ジャスモン酸 / サリチル酸 / 構造活性相関 / フェニルプロパノイド経路 / 植物 / 病虫害抵抗性 / バイオスティミュラント
研究成果の概要

一般に植物のサリチル酸経路とジャスモン酸経路は相互に抑制的に機能すると考えられて来たが、植物に処理すると、ジャスモン酸とやや遅れてサリチル酸の蓄積を誘導すると共に、フェニルプロパノイド経路等の特化代謝関連遺伝子の発現を誘導する新規化合物を発見した。構造類縁体を合成し、構造活性相関解析を進め、活性に影響の少ない官能基を同定した。こうした知見に基づいて、複数種のビオチン化誘導体を合成し、標的候補タンパク質の探索・同定を進めた。遺伝子発現に対する影響を網羅的に調べると共に、植物培養細胞に処理し、代謝産物の分析を進めた。コケ植物を含む広範な植物種に効果を示すことが明らかとなった。

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

ジャスモン酸経路と共にサリチル酸経路も活性化する、類例のない活性を持つ化合物の作用メカニズムの解明を進められたことにより、代謝制御や病虫害耐性の情報伝達系解明のための有効な分子ツールの候補を確立できた。さらに化合物による特化代謝の制御、病原体や害虫に対する抵抗性誘導、バイオスティミュラントなど、さまざまな応用を目指した化合物の探索・開発のためのリードとなることが期待される。ゲノム編集に代表される植物の遺伝的制御と相互補完的な、植物の化学制御技術開発の基盤となると期待される。

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公開日: 2025-01-30  

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