2016 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular function of a novel compound to promote plant growth
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15K14714
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
中野 雄司 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 専任研究員 (30281653)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ケミカルバイオロジー / 植物成長促進 / 細胞分裂 / 植物生理活性化合物 / Plant Growth Regulator |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物の形態変化を指標として化合物探索を行う植物ケミカルバイオロジー研究を遂行する過程で、植物の葉・茎・根について、形態を異常にすることなく、成長を促進させる新規化合物PPGを発見した。植物成長制御を行う生理活性化合物としては、植物ホルモン類が知られるが、PPGの化学構造は、既知の天然および合成植物ホルモンのいずれとも全く異なっている。本申請は、分子生物学手法、生化学的手法などによってPPGの植物成長における分子機構を明らかにすることにより、植物の未知の成長制御システムを明らかにすると共に、植物バイオマスの増産・食糧増産に向けた新しい基盤技術を開発することを目指し、開始した。
平成27年度は、PPGと細胞伸長や細胞分裂との関わりについて、主にロゼッタ葉の表皮細胞形態の詳細な解析を行った。その結果、PPGは、表皮の細胞伸長には影響がなく、細胞数を促進していることが明らかとなった。
最終平成２８年度は、マイクロアレイ解析を用いたPPG応答性遺伝子の発現解析を行った。その結果、植物ホルモン関連遺伝子においては、ほぼPPGによる発現影響を受けないことが明らかとなった。PPGは外部投与により、形態に変化を与える生理活性を持つが、この結果は、既存の植物ホルモンとは関係性が低いことを示しており、非常に興味深いと考えられた。
PPGの生理作用の特異性より、PPGターゲットタンパク質の同定は、植物成長の新たなメカニズムを明らかにする上において非常に重要であると考えられる。そこで、光官能基を融合させたアガロースビーズにPPGが強固に結合したケミカルビーズ(PPGビーズ)の作製を行い、このPPGビーズに結合するアラビドプシスのタンパク質の探索を行った。最終年度終了時点までに、３種の候補タンパク質にまで絞り込むことに成功した。今後、結合タンパク質の確定を進める予定である。
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[Journal Article] Molecular actions of two synthetic brassinosteroids, iso-carbaBL and 6-deoxoBL, which cause altered physiological activities between Arabidopsis and rice2017
Author(s)
Nakamura, A., Tochio, N., Fujioka, S., Ito, S., Kigawa, T., Shimada, Y., Matsuoka, M., Yoshida, S., Kinoshita, T., Asami, T., Seto, H., Nakano, T*.
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Journal Title
PLOS ONE.
Volume: April 3
Pages: 1-10
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Substituted pthalimide AC94377 is a selective agonist of the gibberellin receptor GID1.2016
Author(s)
Jiang, K., Otani, M., Shimotakahara, H., Yoon, J-M., Park, S-H., Miyaji, T., Nakano, T., Nakamura, H., Nakajima, M., Asami, T*
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Journal Title
Plant Physiology
Volume: 173
Pages: 825-835
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Involvement of STH7 in Light-adapted Development in Arabidopsis thaliana Promoted by both Strigolactone and Karrikin2016
Author(s)
Thussagunpanit, J., Nagai, Y., Nagae, M., Mashiguchi, K., Mitsuda, N., Ohme-Takagi, M., Nakano, T., Nakamura, H., Asami, T.
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Journal Title
Biosci. Biotechnol. Biochem.
Volume: 81
Pages: 292-301
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Amino group carrier protein-mediated secondary metabolite biosynthesis in Streptomyces.2016
Author(s)
Hasebe, F., Matsuda, K., Shiraishi, T., Futamura, Y., Nakano, T., Tomita, T., Ishigami, K., Taka, H., Mineki, R., Fujimura, T., Osada, H., Kuzuyama, T., Nishiyama, M.
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Journal Title
Nature Chemical Biology
Volume: 12
Pages: 967-972
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Patent(Industrial Property Rights)] 植物の成長方法2017
Inventor(s)
中野雄司、浅見忠男、山上あゆみ、長田裕之
Industrial Property Rights Holder
中野雄司、浅見忠男、山上あゆみ、長田裕之
Industrial Property Rights Type
特許
Industrial Property Number
PCT-JP2016-052052
Filing Date
2017-01-25
Overseas
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