Next-generation research on desert greening fertiliezer mugineic acid: Elucidation of the melecular mechanism of mugineic acid utilization by other organisms

沙漠绿化肥料麦根酸的下一代研究：阐明其他生物利用麦根酸的分子机制

• 批准号: 22H00352
• 负责人: 難波 康祐
• 金额: $ 26.79万
• 依托单位: The University of Tokushima
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H00352/
• 关键词: ムギネ酸; ファイトシデロフォア; 植物感染症; YS/YSLトランスポーター; 蛍光プローブ; アルカリ性不良土壌; ムギネ酸プローブ; トランスポーター標識; 分子プローブ

・2022年度では理研との共同研究によってクライオ電顕を用いた解析を行い、ムギネ酸・鉄錯体トランスポーターの３次元構造を世界に先駆けて初めて解明した。これにより、ムギネ酸・鉄錯体が取り込まれる機構を詳細に解明できたと共に、革新的肥料PDMAが天然のムギネ酸と同じ機構で植物体内に取り込まれていることが明らかとなった。本成果は2022年度にNat.Commun.にて発表した。・PDMAの全立体異性体の合成を達成し、ムギネ酸およびPDMAの立体効果を明らかにすることが出来た。すなわち、幾つかのジアステレオマーもPDMAと同様のトランスポーター通過活性およびイネの成長促進活性を有していることが明らかとなった。これにより、沙漠肥料の安価誘導体の合成指針を得ることが出来た。・先に得られた立体異性体の知見を基に、次世代肥料PDMAの安価大量合成法を開発し、本製造方法についての特許出願を行った。これにより、PDMAの肥料としての供給が可能となり現在実用化に向けた検討を進めている。実際に、世界各地の土壌での生育効果の検証を現在行なっている。また、天然のムギネ酸の短工程大量合成法も確立した。本合成法の確立により、ムギネ酸をグラムスケールで供給することが容易になった。これにより、機能解明に向けたムギネ酸プローブのボトルネックとなっていたムギネ酸の量的供給の問題を解決できた。ムギネ酸プローブの量的供給が可能となったため、次年度以降の機能解明研究の進捗が期待できる。

・2022年度，通过与理化学研究所的共同研究，使用冷冻电子显微镜进行分析，在世界上首次阐明了麦根酸/铁络合物转运体的三维结构。结果，我们能够详细阐明麦根酸/铁复合物被吸收的机制，并且还揭示了创新肥料PDMA通过与天然麦根酸相同的机制被植物吸收。这一结果于 2022 年在 Nat.Commun 上公布。・我们能够合成PDMA的所有立体异构体，并阐明麦根酸和PDMA的空间效应。即，可知一些非对映异构体也具有与PDMA相同的转运蛋白通过活性和水稻生长促进活性。结果，我们获得了合成廉价沙漠肥料衍生物的指南。・基于先前获得的立体异构体知识，我们开发了下一代肥料PDMA的低成本、大规模合成方法，并为此生产方法申请了专利。这使得PDMA作为肥料供应成为可能，目前我们正在致力于其实际应用。事实上，我们目前正在世界各地的土壤中验证其生长效果。我们还建立了天然麦根酸的短步骤、大规模合成方法。该合成方法的建立使得麦根酸的克级供应变得容易。这解决了麦根酸的定量供应问题，该问题一直是旨在阐明其功能的麦根酸探针的瓶颈。由于现在可以批量供应麦根酸探针，我们可以期待明年起功能阐明研究取得进展。

项目成果

Guaianolide型セスキテルペンラクトン類の第二世代合成

愈创木酚内酯型倍半萜内酯的第二代合成

• 发表时间: 2022
• 作者: 谷口 喬;木村 有希;佐藤 亮太;Sangita Karanjit;難波 康祐
• 通讯作者: 難波 康祐

A heterogeneous bifunctional silica-supported Ag2O/Im+/Cl- catalyst for efficient CO2conversion

一种用于高效 CO2 转化的非均相双功能二氧化硅负载 Ag2O/Im /Cl- 催化剂

• DOI: 10.1039/d2cy00194b
• 发表时间: 2022
• 期刊: Catalysis Science & Technology
• 影响因子: 5
• 作者: Karanjit Sangita;Tanaka Emiko;Shrestha Lok Kumar;Nakayama Atsushi;Ariga Katsuhiko;Namba Kosuke
• 通讯作者: Namba Kosuke

ムギネ酸類の効率的全合成

麦根酸的高效全合成

• 发表时间: 2023
• 作者: 茅野 公佳;堤 大洋;Karanjit Sangita;佐藤 亮太;難波 康祐
• 通讯作者: 難波 康祐

天然物合成で学ぶ実践的な有機合成化学

通过天然产物合成学习实用的有机合成化学

• 发表时间: 2022
• 作者: Kosuke Kikuchi;Koki Date;Takafumi Ueno;難波康祐
• 通讯作者: 難波康祐

二機能性を有する不均一系シリカ担持イミダゾリウム塩/酸化銀触媒を用いた効率的な二酸化炭素挿入環化反応

使用双功能多相二氧化硅负载咪唑盐/氧化银催化剂进行高效二氧化碳插入环化反应

• 发表时间: 2022
• 作者: 田中瑛実子;Karanjit Sangita;難波 康祐
• 通讯作者: 難波 康祐