Chemical biology of natural products on plant hormones

天然产物对植物激素的化学生物学

基本信息

批准号：
20H00402
负责人：
上田実
金额：
$ 29.29万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

茉莉酸异亮氨酸 (JA-Ile) 是一种植物激素，可调节植物生存和生长所必需的许多功能。 JA-Ile具有广泛的功能，虽然它对人类产生有益的影响，例如保护植物免受外敌侵害和产生次生代谢产物，但它也会引起不良的“副作用”，例如生长抑制。这种多功能性源于植物中存在十几种到一百多种 JA-Ile 受体亚型，每种亚型控制着不同的功能。在这项研究中，我们开发了一种配体分子，能够亚型选择性激活 JA-Ile 受体。具体来说，我们基于植物毒素冠菌素（JA-Ile 的结构模拟物）创建了一个立体异构体库，并评估了其与拟南芥、番茄和水稻中三种共受体的亲和力。结果表明，一些立体异构体含有具有独特亚型亲和力的配体。通过综合分析这些配体对个体植物表型和基因表达的影响，我们成功分析了受体亚型特异的基因表达和信号转导机制。这些结果是突破性的结果，为植物激素信号转导的分析提供了新的方法，传统上该信号转导由于遗传冗余而被延迟。

项目成果

期刊论文数量（4）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

(3R, 7S)-12-Hydroxy- jasmonoyl-L-isoleucine is the genuine bioactive form of a jasmonate metabolite in Arabidopsis thaliana

(3R, 7S)-12-Hydroxy- jasmonoyl-L-isoleucine 是拟南芥中茉莉酸代谢物的真正生物活性形式

DOI：
10.1111/tpj.16256
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Saito Rina;Muto Toshiya;Urano Haruyuki;Kitajima Tsumugi;Kato Nobuki;Kwon Eunsang;Ueda Minoru
通讯作者：
Ueda Minoru

Host-Selective Phytotoxins Incorporating the Epoxy-Triene-Decacarboxylate Moiety Function through the Hijacking of the Plant-Microbe Interaction System

通过劫持植物-微生物相互作用系统结合环氧三烯-十甲酸酯部分功能的宿主选择性植物毒素

DOI：
10.1021/acschembio.2c00777
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
4
作者：
Ueda Minoru;Kato Nobuki;Kurata Yoshinori;Imai Masaki;Yang Gangqiang;Taniguchi Keigo
通讯作者：
Taniguchi Keigo

(3R, 7S)-12-Hydroxy- jasmonoyl-L-isoleucine is the genuine bioactive form of a jasmonate metabolite in Arabidopsis thaliana

(3R, 7S)-12-Hydroxy- jasmonoyl-L-isoleucine 是拟南芥中茉莉酸代谢物的真正生物活性形式

DOI：
10.1111/tpj.16256
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Saito Rina;Muto Toshiya;Urano Haruyuki;Kitajima Tsumugi;Kato Nobuki;Kwon Eunsang;Ueda Minoru
通讯作者：
Ueda Minoru

Subtype-selective agonists of plant hormone co-receptor COI1-JAZs identified from the stereoisomers of coronatine

从冠菌素立体异构体中鉴定出植物激素辅助受体 COI1-JAZ 的亚型选择性激动剂

DOI：
10.1038/s42003-023-04709-1
发表时间：
2023-03-25
期刊：
Communications Biology
影响因子：
5.9
作者：
Kengo Hayashi;Nobuki Kato;Khurram Bashir;Haruna Nomoto;Misuzu Nakayama;Andrea Chini;S. Takahashi;Hiroaki Saito;Raku Watanabe;Yousuke Takaoka;Maho Tanaka;Atsushi J. Nagano;M. Seki;R. Solano;M. Ueda
通讯作者：
M. Ueda

Protein?protein interactions between jasmonate-related master regulator MYC and transcriptional mediator MED25 depend on a short binding domain

茉莉酸相关主调节因子 MYC 和转录介质 MED25 之间的蛋白质？蛋白质相互作用取决于短结合域

DOI：
10.1016/j.jbc.2021.101504
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
4.8
作者：
Takaoka Yousuke;Suzuki Kaho;Nozawa Akira;Takahashi Hirotaka;Sawasaki Tatsuya;Ueda Minoru
通讯作者：
Ueda Minoru