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2013 年度 実績報告書

植物の屈性運動に関わる生理活性物質を用いた作用機構の解明

公募研究

研究領域天然物ケミカルバイオロジー:分子標的と活性制御
研究課題/領域番号 24102509
研究機関筑波大学

研究代表者

繁森 英幸  筑波大学, 生命環境系, 教授 (70202108)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワード光屈性 / 重力屈性 / Bruinsma-Hasegawa説 / Cholodny-Went説 / トウモロコシ / オーキシン極性移動阻害活性
研究概要

植物の光屈性のメカニズムとして、Cholodny-Went説が良く知られており、光側と影側でオーキシンの横移動が起こり、光屈性が誘起されるとしている。一方で、オーキシンではなく、光誘導性成長抑制物質が光側で生成され、光側の成長が抑制されることによって引き起こされるという、Bruinsma-Hasegawa 説が新たに提唱された。研究代表者らはこれまでにダイコン下胚軸の光屈性制御物質として、4-MTBIおよびRaphanusaninを見出し、また、重力屈性制御物質として、3,6’-disinapoylsucroseを見出してきた。また、トウモロコシからは光誘導性成長抑制物質としてDIMBOAやMBOAに着目し、それらの成長抑制作用と光屈性との関連性を明らかにしてきた。
本研究では、まず、トウモロコシ芽生えにビーズをつけ、重力刺激を与えて上側組織と下側組織の成長率を調べた結果、屈曲の初期の段階で上側組織の成長が抑制されることを見出した。また、重力屈性刺激後、DIMBOAならびにMBOAの内生量をHPLCを用いて調べた結果、30分後にDIMBOAが増量し、60分後にMBOAが増量することを見出した。さらに、トウモロコシ芽生えの片側にDIMBOAおよびMBOAを投与した結果、いずれの場合も屈曲することが観測された。本研究結果は、これまでのダイコンでの研究成果と同様にBruinsma- Hasegawa 説に基づく重力屈性メカニズムの証明に貢献するものと思われる。一方で、ダイコンを用いたオーキシン極性移動阻害活性試験法を用いて天然物からの極性移動阻害物質を探索した結果、ニガヨモギから、新規活性物質としてArtabolideを見出した。天然からのオーキシン極性移動阻害活性の単離報告は少なく、屈性運動に関わるオーキシンの極性移動を調べる重要なツールとなり得るものと思われる。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Artabolide, a novel polar auxin transport inhibitor isolated from Artemisia absinthium2013

    • 著者名/発表者名
      T. Arai, Y. Toda, K. Kato, K. Miyamoto, T. Hasegawa, K. Yamada, J. Ueda, K. Hasegawa, T. Inoue, and H. Shigemori
    • 雑誌名

      Tetrahedron

      巻: 69 ページ: 7001-7005

    • DOI

      10.1016/j.tet.2013.06.052

    • 査読あり
  • [学会発表] 植物の光屈性に関わる生理活性物質の探索と構造解明2013

    • 著者名/発表者名
      高瀬 涼、長谷川 剛、山田小須弥、長谷川宏司、繁森英幸
    • 学会等名
      第24回日本化学会関東支部茨城地区研究交流会
    • 発表場所
      日立シビックセンター、茨城
    • 年月日
      20131115-20131115
  • [学会発表] ニガヨモギから単離した新規オーキシン極性移動阻害物質の構造と機能2013

    • 著者名/発表者名
      繁森英幸、新井 司、戸田雄太、宮本建助、上田純一、井上 豪、長谷川広司
    • 学会等名
      第57回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
    • 発表場所
      埼玉大学、埼玉
    • 年月日
      20131005-20131007
  • [学会発表] ゴマ芽生えからの新規光屈性制御物質の探索とその構造解明2013

    • 著者名/発表者名
      高瀬 涼、長谷川 剛、山田小須弥、長谷川広司、繁森英幸
    • 学会等名
      第57回香料・テルペンおよび精油化学に関する討論会
    • 発表場所
      埼玉大学、埼玉
    • 年月日
      20131005-20131007
  • [学会発表] 植物の知恵―その謎解き― 定説は覆る!?、2013

    • 著者名/発表者名
      繁森英幸
    • 学会等名
      第8回化学生態学研究会
    • 発表場所
      湯の川プリンスホテル、函館
    • 年月日
      20130629-20130629
  • [学会発表] 植物の光屈性に関わる鍵化学物質の構造解明2013

    • 著者名/発表者名
      高瀬 涼、長谷川 剛、山田小須弥、長谷川宏司、繁森英幸
    • 学会等名
      新規素材探索研究会第12回セミナー
    • 発表場所
      新横浜フジビューホテル、横浜
    • 年月日
      20130607-20130607

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公開日: 2015-05-28  

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