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2016 年度 実績報告書

植物生長制御に関わるアブシジン酸シグナル伝達の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26711018
研究機関鳥取大学

研究代表者

岡本 昌憲  鳥取大学, 乾燥地研究センター, 助教 (50455333)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードアブシジン酸 / 植物ホルモン / ケミカルバイオロジー / 遺伝学 / シグナル伝達 / 成長制御
研究実績の概要

アブシジン酸(ABA)の生理作用は、様々な植物種間に多数存在するPYR/PYLと呼ばれる受容体を介して、時空間的に様々な下流因子を介して引き起こされる。ストレス応答に関わるABAシグナル伝達因子の多くが明らかにされたが、ABAがどのように植物の成長を制御しているか明らかになっていない。本研究では、特定のABA受容体だけに結合し、特異的な組織に作用する新奇バイオプローブを用いて、植物の成長制御に関わるABAシグナル伝達機構の解明を目的としている。
新奇ABAアゴニスト(115C07化合物)はこれまで報告されてきたABAアゴニストのピラバクチンやキナバクチンとは異なり、種子発芽阻害や植物体における典型的なABA応答を引き起こさず、胚軸の成長阻害のみを引き起こす。115C07は生化学的な解析からPYL11とPYL12を標的とするABAアゴニストであると考えられた。しかし、115C07非感受性変異株の解析から、変異株の多くが、ABA受容体のPYL8遺伝子のみに変異を持つことから、生体内では115C07が代謝され、その代謝物がPYL8受容体に対して選択的に作用するABAアゴニストであると考えられた。115C07の代謝物の実体は同定できなかったものの、115C07を用いた遺伝学的な解析からPYL8受容体は暗所での胚軸伸長抑制に関わっていることが示唆された。また、115C07非感受性変異株の中には、既存のABAシグナル因子のABI3とABI4遺伝子にも変異を持っている事が判明し、PYL8受容体を介して、ABI3やABI4へとABAシグナルが伝えられることが推測された。一方、次世代シークエンスを用いた解析から、mRNAプロセッシングに関わる因子が2種類、キナーゼ活性を有する因子、ペプチダーゼ活性を有する因子などが単離された。これらについては、現在までにABAとの関連性に報告が無い。今後、これらの機能解析を進める事でABAが関わる植物の成長制御の分子機構が明らかになると期待される。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] アブシジン酸受容体と受容体に作用する化合物について2017

    • 著者名/発表者名
      岡本 昌憲
    • 雑誌名

      植調

      巻: 50 ページ: 2-7

  • [雑誌論文] Chemical Promotion of Endogenous Amount of ABA in Arabidopsis thaliana by a Natural Product, Theobroxide.2016

    • 著者名/発表者名
      Yamashita Y. Ota M. Inoue Y. Hasebe Y. Okamoto M. Inukai T. Masuta C. Sakihama Y. Hasidoko Y. Kojima M. Sakakibara H. Inage Y. Takahashi K. Yoshihara T. Matsuura H.
    • 雑誌名

      Plant & Cell Physiology

      巻: 57 ページ: 986-999

    • DOI

      10.1093/pcp/pcw037.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sm-like protein-mediated RNA metabolism is required for heat stress tolerance in Arabidopsis.2016

    • 著者名/発表者名
      Okamoto M. Matsui M. Tanaka M. Morosawa T. Ishida J. Iida K. Mochizuki Y. Toyoda T. Seki M.
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science.

      巻: 7 ページ: 1079

    • DOI

      10.3389/fpls.2016.01079.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] NIN-like protein 8 is a master regulator of nitrate-promoted seed germination in Arabidopsis.2016

    • 著者名/発表者名
      Yan D. Easwaran V. Chau V. Okamoto M. Ierullo M. Kimura M. Endo A. Yano R. Pasha A. Gong Y. Bi YM. Provart N. Guttman D. Krapp A. Rothstein SJ. Nambara E.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 7 ページ: 13179

    • DOI

      10.1038/ncomms13179.

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] a practical inhibitor of abscisic acid 8’-hydroxylase for improving drought tolerance.2016

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi J*. Okamoto M*, Mega R. Kanno Y. Ohnishi T. Seo M. Todoroki Y. Abscinazole-E3M, a practical inhibitor of abscisic acid 8’-hydroxylase for improving drought tolerance.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 ページ: 37060

    • DOI

      10.1038/srep37060.

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] アブシジン酸の代謝と受容に関する化学遺伝学的研究2016

    • 著者名/発表者名
      岡本 昌憲
    • 雑誌名

      植物の生長調節

      巻: 51 ページ: 16-23

  • [学会発表] 植物の乾燥ストレス応答を制御するアブシジン酸の働きとその応用2017

    • 著者名/発表者名
      岡本昌憲
    • 学会等名
      第18回 静岡ライフサイエンスシンポジウム
    • 発表場所
      静岡県, 静岡市
    • 年月日
      2017-03-05 – 2017-03-05
    • 招待講演
  • [学会発表] Enhancement of abscisic acid receptor improves water use efficiency in crop production2017

    • 著者名/発表者名
      Okamoto M.
    • 学会等名
      International Symposium on Environmental Stress Adaptation and Memory in Plants
    • 発表場所
      Yokohama, Kanagawa
    • 年月日
      2017-02-27 – 2017-02-28
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Enhancement of ABA receptor confers water-saving drought tolerance in wheat2016

    • 著者名/発表者名
      Okamoto M. Abe F. Kim JS. Tanaka K. Kobayashi H. Sakata Y. Hanada K. Mega R.
    • 学会等名
      22nd International Plant Growth Regulators Association
    • 発表場所
      Toront, Canada
    • 年月日
      2016-06-21 – 2016-06-25
    • 国際学会
  • [備考] 鳥取大学 乾燥地研究センター 植物分子生物学研究室

    • URL

      http://www.alrc.tottori-u.ac.jp/staff204/okamoto/TOP.html

  • [備考] 植物の乾燥耐性能を向上させる化合物の開発に成功

    • URL

      http://www.alrc.tottori-u.ac.jp/news16/pressrelease-okamoto.pdf

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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