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2014 年度 実績報告書

植物の光感受性を制御する新規ホルモン様物質の探索

研究課題

研究課題/領域番号 24780117
研究機関東北大学

研究代表者

瀬戸 義哉  東北大学, 生命科学研究科, 助教 (40620282)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードD14LIKE / カリキン / ストリゴラクトン / 胚軸伸長
研究実績の概要

本研究は、植物の光感受性に関わる新規ホルモンを同定することを目標としている。具体的には我々が以前の研究で明らかにしてきている植物の枝分かれ制御ホルモンであるストリゴラクトン(以下SL)の受容体であるD14遺伝子と相同性の高い遺伝子であるD14LIKEに着目し、そのリガンドとなるべき物質の同定を目指している。新規ホルモンの同定に向けて、本ホルモンの生合成変異体を入手することが必要であるという考えのもと、昨年度までに引き続き、d14likeと酷似した表現型を示す変異体のスクリーニングを行った。EMS処理した種子集団から、合計で約12万粒のスクリーニングを実施し、最終的に、d14likeと酷似した表現型を示す個体を約10ライン獲得した。得られた変異体について遺伝学的な解析を進めたところ、それらはいずれもd14likeそのもの、もしくはD14やD14LIKEの下流で働くF-boxタンパク質をコードする遺伝子であるMAX2の変異体であることが明らかとなり、生合成変異体と思われる変異体を獲得することは出来なかった。獲得した新たなd14like変異体アリルについては、シークエンス解析を行い、KAI2に対してアミノ酸の点変異を伴うラインを7ライン獲得することに成功した。すなわち、D14LIKEの機能に重要であると思われるアミノ酸残基を幾つか見出すことに成功した。
また、D14LIKE経路の下流で働くことが予想されていたSMAX1タンパク質が、カリキン依存的にD14LIKEタンパク質と相互作用することを酵母ツーハイブリッドの系を用いて明らかにした。上記の通り、生合成変異体を獲得することが出来なかったため、内生のホルモンを探索する研究を進めることが出来なかったものの、上記のツーハイブリッド系を利用することにより、今後内生リガンドの探索を進めていくことが可能であると考えている。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Structural requirements of strigolactones for shoot branching inhibition in rice and Arabidopsis2015

    • 著者名/発表者名
      Mikihisa Umehara, Mengmeng Cao, Kohki Akiyama, Tomoki Akatsu, Yoshiya Seto, Atsushi Hanada, Li Weiqiang, Noriko Takeda-Kamiya, Yu Morimoto, Shinjiro Yamaguchi
    • 雑誌名

      Plant and cell physiology

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1093/pcp/pcv028

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strigolactone biosynthesis and perception2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshiya Seto, and Shinjiro Yamaguchi
    • 雑誌名

      Current Opinion in Plant Biology

      巻: 72 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1016/j.pbi.2014.06.001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carlactone is converted to carlactonoic acid by MAX1 in Arabidopsis and its methyl ester can directly interact with AtD14 in vitro.2014

    • 著者名/発表者名
      Satoko Abe, Aika Sado, Kai Tanaka, Takaya Kisugi, Kei Asami, Saeko Ota, HI Kim, Kaori Yoneyama, Xiaonan Xie, Toshiyuki Ohnishi, Yoshiya Seto, Shinjiro Yamaguchi, Kohki Akiyama, Koichi Yoneyama, Takahito Nomura
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Sci. USA

      巻: 111 ページ: 18084-18089

    • DOI

      10.1073/pnas.1410801111

    • 査読あり
  • [学会発表] ケミカルスクリーニングによるD14を標的とする新規ストリゴラクトンアゴニストの探索2015

    • 著者名/発表者名
      安井令、瀬戸義哉、笠原博幸、山口信次郎
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] シロイヌナズナにおけるカーラクトン酸メチルの同定、及びその枝分かれ抑制活性に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      瀬戸義哉、浅見慶、太田彩恵子、田中海、佐渡愛香、秋山康紀、阿部聡子、野村崇人、山口信次郎
    • 学会等名
      第56回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      東京農業大学
    • 年月日
      2015-03-16 – 2015-03-18
  • [学会発表] Chemical screening of novel strigolactone agonists that target D14 protein2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshiya Seto, Rei Yasui, Hiroyuki Kasahara, Shinjiro Yamaguchi
    • 学会等名
      1st international congress on strigolactones
    • 発表場所
      Wageningen, Netherlands
    • 年月日
      2015-03-01 – 2015-03-06
  • [学会発表] シロイヌナズナにおけるカーラクトンの動態2014

    • 著者名/発表者名
      浅見慶、浅見慶、佐渡愛香、来生貴也、花田篤志、瀬戸義哉、秋山康紀、山口信次郎
    • 学会等名
      植物化学調節学会 第49回大会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-10-17 – 2014-10-19
  • [学会発表] ストリゴラクトン生合成中間体carlactonoic acidの同定2014

    • 著者名/発表者名
      田中海、佐渡愛香、浅見慶、瀬戸義哉、秋山康紀、山口信次郎
    • 学会等名
      植物化学調節学会 第49回大会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-10-17 – 2014-10-19
  • [図書] バイオサイエンスとインダストリー2014

    • 著者名/発表者名
      瀬戸義哉、秋山康紀、山口信次郎
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      バイオインダストリー協会

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公開日: 2016-06-01  

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