植物ストレス突破分子の開発

克服植物胁迫的分子的开发

基本信息

批准号：
20J23668
负责人：
上田彩果
金额：
$ 1.98万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

現在、深刻な食糧不足が世界的な問題として危惧されている。問題解決策の一つとして植物の環境ストレスに注目されている。植物の環境ストレスを低減させることができれば、異常気象や環境変化にも対応することができる。近年、非生物的ストレスに対する耐性付与する分子を投与するという手法が注目されつつある。しかし、実用に至った例はごくわずかであり、さらなる研究が急務である。これまで、申請者は独自に見出した気孔開口阻害分子AU1を元に、新たな乾燥ストレス突破分子の開発を目指した。これまで、AU1の構造活性相関研究に基づき、より強い活性をもつAU2を開発した。本年度はこのAU2の機構解明研究に取り組んだ。これまで、機構解明研究には化学的側面と生物学的側面の両方からアプローチしており、化学的側面からはプルダウンアッセイを用いて、標的タンパク質の候補タンパク質を同定した。そこで、標的タンパク質が真の標的であるかどうかの検証研究に取り組んだ。申請者は標的タンパク質の合成を行い、in vitro評価系でタンパク質と化合物の相互作用を確認することを試みた。そのためにも大腸菌での植物タンパク質合成研究に取り組んだが、精製が困難であった。そこで合成タンパク質研究を専門としている名古屋大学創薬研究科の日比野助教の元で大量スケール合成に取り組んだが、タンパク質の合成には至らなかった。そこで、計算的アプローチを取り組むことを試みた。名古屋大学理学研究科の藤本准教授と協力し、標的候補タンパク質と小分子のドッキングシミュレーション及び分子動力学シュミレーションをおこなったところ、候補タンパク質と分子の高い親和性を確認することができた。また生物学的手法でも作用機序経路を絞り込むために名古屋大学理学研究科の木下教授と協力し、生物実験をいくつか行った。これらの研究成果をまとめ、論文投稿をおこなった。

当前，严重的粮食短缺是一个令人担忧的全球性问题。作为解决这一问题的方法之一，植物面临的环境压力正在引起人们的关注。如果我们能够减少环境对植物的压力，我们就可以应对异常天气和环境变化。近年来，施用赋予非生物胁迫抗性的分子的方法已引起人们的关注。但目前投入实际应用的案例还很少，亟待进一步研究。到目前为止，申请人的目标是基于独立发现的抑制气孔开放的分子AU1，开发一种能够克服干旱胁迫的新分子。目前，我们在AU1的构效关系研究的基础上，开发出了活性更强的AU2。今年，我们进行了研究以阐明AU2的机制。到目前为止，阐明其机制的研究已经从化学和生物学两个方面进行，并且从化学方面来说，Pull-down 测定已被用于鉴定目标蛋白的候选蛋白。因此，我们进行了研究来验证目标蛋白是否是真正的目标。申请人合成了目标蛋白，并尝试使用体外评价系统确认该蛋白与化合物之间的相互作用。为此，他们致力于利用大肠杆菌合成植物蛋白的研究，但纯化很困难。因此，他在专门从事合成蛋白质研究的名古屋大学药物发现研究生院日比野助理教授的指导下进行大规模合成，但未能合成蛋白质。因此，我们尝试了一种计算方法。我们与名古屋大学科学研究生院藤本副教授合作，对目标候选蛋白质和小分子进行了对接模拟和分子动力学模拟，并能够确认候选蛋白质和分子之间的高亲和力。此外，为了利用生物学方法缩小作用机制，我们与名古屋大学研究生院研究生院的木下教授合作，进行了多次生物学实验。我们总结了这些研究成果并提交了一篇论文。

项目成果

期刊论文数量（9）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Development of a novel stomatal opening inhibitor and its mechanistic study

新型气孔张开抑制剂的研制及其机理研究

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
上田彩果;相原悠介;北野浩之;藤茂雄;天池一真;伊藤英人;萩原伸也;木下俊則;伊丹健一郎
通讯作者：
伊丹健一郎

ブラシノステロイド様活性を有する化合物

具有油菜素类固醇样活性的化合物

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

花粉管ガイダンスを促進する合成小分子の開発

开发促进花粉管引导的合成小分子

DOI：
发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tomoyoshi Inoue;Kenzo Nishio;Toshihiro Kubota;and Yasuhiro Awatsuji;上田彩果・時田公美・北野浩之・鈴木孝征・中野雄司・伊藤英人・佐藤綾人・東山哲也・伊丹健一郎
通讯作者：
上田彩果・時田公美・北野浩之・鈴木孝征・中野雄司・伊藤英人・佐藤綾人・東山哲也・伊丹健一郎

Development of a novel stomatal opening inhibitor

新型气孔开放抑制剂的研制

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
上田彩果;相原悠介;北野浩之;藤茂雄;伊藤英人;天池一真;萩原伸也;木下俊則;伊丹健一郎
通讯作者：
伊丹健一郎

化学と植物学の融合人との出会いで生まれる発見

化学与植物学的融合：从与人的接触中产生的发现

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
阪本　光星;Liu Fukang;仲野有登;清本晋作;五十部　孝典.;上田彩果
通讯作者：
上田彩果

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上田彩果其他文献

観測ロケットS-520-31号機プロジェクト：デトネーションエンジンシステムの宇宙実証

探空火箭S-520-31项目：爆震发动机系统太空演示

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
上田彩果;時田公美;北野浩之;鈴木孝征;中野雄司;天池一真;伊藤英人;佐藤綾人;東山哲也;伊丹健一郎;松岡健，笠原次郎，松山行一，川崎央，伊東山登，渡部広吾輝，後藤啓介，ブヤコフバレンティン，石原一輝，秋元雄希，野田朋之，松尾亜紀子，船木一幸，中田大将，内海政春，羽生宏人，竹内伸介，荒川聡，増田純一，前原健次，山田和彦，和田明哲
通讯作者：
松岡健，笠原次郎，松山行一，川崎央，伊東山登，渡部広吾輝，後藤啓介，ブヤコフバレンティン，石原一輝，秋元雄希，野田朋之，松尾亜紀子，船木一幸，中田大将，内海政春，羽生宏人，竹内伸介，荒川聡，増田純一，前原健次，山田和彦，和田明哲