2021 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on chemical communication on host-selective toxins
| Project Area | Frontier research of chemical communications |
|---|
| Project/Area Number |
17H06407
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
上田 実 東北大学, 理学研究科, 教授 (60265931)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高岡 洋輔 東北大学, 理学研究科, 准教授 (80599762)
加治 拓哉 東北大学, 理学研究科, 助教 (80835520)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
|
| Keywords | 宿主選択的毒素 / AK-トキシン / コロナチン / COI1-JAZ共受容体 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
植物宿主特異的毒素に関するアミノ酸置換体ライブラリーを作成し、モデル植物でも効果を持つプローブ分子の開発に成功した。これを用いることで、宿主特異的毒素の作用機構に活性酸素種が関与する新たなモデルを提出した。
また、ジャスモン酸イソロイシン（JA-Ile）は、植物の生存と成長に欠かせない多くの機能を制御する植物ホルモンである。JA-Ileの機能は多岐にわたり、植物の外敵防御や二次代謝産物生産など人類にとって有益な作用を引き起こすと共に、成長阻害など望ましくない「副作用」も誘導する。この多機能性は、植物内に10数種から100種以上存在するJA-Ile受容体サブタイプが、各々異なる機能を分担して制御していることに由来する。本研究では、JA-Ile受容体のサブタイプ選択的な活性化を可能とするリガンド分子を開発した。具体的には、JA-Ileの構造的ミミックである植物毒素コロナチンをベースとして、その立体異性体ライブラリーを作成し、シロイヌナズナ、トマト、イネの3種の共受容体に対する親和性を評価した。その結果、立体異性体の中にはユニークなサブタイプ親和性を持つリガンドが含まれることが分かった。これらのリガンドの、植物個体表現型への効果、遺伝子発現への効果などを網羅的に解析することで、受容体サブタイプに特異的な遺伝子発現とシグナル伝達機構を解析することに成功した。これらの成果は、従来、遺伝的冗長性のために解析が遅れていた植物ホルモンのシグナル伝達解析に新たな方法論を提供する画期的な成果となった。
|
| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
|
