Creation and application of abscisic acid regulators for mechanistic elucidation and control of secondary dormancy induction

脱落酸调节剂的创建和应用，用于阐明和控制二次休眠诱导的机制

• 批准号: 22H02272
• 负责人: 轟 泰司
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 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-22H02272/
• 关键词: アブシシン酸; 二次休眠; 阻害剤; 生合成; 代謝; 配糖化; ABA

種子の二次休眠に関わると考えられているアブシシン酸（ABA）の生合成・代謝に関わる酵素の特性と阻害剤創出研究を実施した。1）キサントキシン酸化酵素ABA2の発現と基質構造要求性：シロイヌナズナABA2を大腸菌で発現し，キサントキシン（Xan）とその側鎖改変体，ならびに類似環構造をもつ内生化合物が基質になるかどうかを検証し，Xanの側鎖還元体XOLと酸化体XAのメチルエステル体MeXAがABA2の基質になることを初めて明らかにした。さらに，基質にならないと報告されていたXAもABA2の基質になること，また，ABAの内生代謝物であり，Xanに類似したヘキセノール環構造をもつ1',4'-trans-diol-ABAもABA2によってABAに変換されることを明らかにした。一方，同様の環構造をもつABA代謝物のジヒドロファゼイン酸は基質にはならずファゼイン酸には変換されなかった。逆反応（還元反応）は確認することができず，ABA2は酸化（脱水素）酵素としてのみ機能している可能性が強く示唆された。今後，現在創出を検討中のABA2阻害剤をツールとして活用し，種子の二次休眠に関わるABA2の役割とABA生合成経路の再検討を実施する。2）ABA 8'-水酸化酵素CYP707Aの新規イソシアニド型阻害剤の創出：強いCYP707A阻害活性を示すが側鎖が異性化すると真逆の副作用を示す1E-ABNC（2E-ABAの側鎖カルボキシ基がイソシアニド基に置換）をリードとし，NC基の方向を完全に固定して異性化による副作用を除去した新規CYP707A阻害剤を創出した。今後，植調剤としての実用化を念頭においた活性調査を実施する。3）ABA配糖化ならびに配糖体加水分解を阻害する化合物の創出：いずれも候補化合物を得ることができたので，今後，標的酵素の発現とアッセイ系を構築して，阻害機構を究明する。

我们进行了有关脱节酸（ABA）的生物合成和代谢的酶的特性的研究，该酶（ABA）被认为与种子的继发性休眠和抑制剂的产生有关。 1) Expression of xantoxin oxidase ABA2 and substrate structure requirements: We investigated whether Arabidopsis ABA2 is expressed in E. coli and whether xantoxin (Xan) and its side chain variants, as well as endobial compounds with similar ring structures, and for the first time, it was revealed that XOL, side chain reducing form of Xan and methyl ester MeXA of oxidized XA, can be substrates for ABA2。此外，据报道，据报道不是底物的Xa也可以是ABA2的底物，而1'，4'-Trans-Diol-Aba是ABA的依次代谢物，并且具有类似于XAN的己烯醇环结构，也被ABA 2通过ABA2。另一方面，双性恋酸是一种具有相似环结构的ABA代谢产物，并未变成底物，也没有转化为chazeic Acid。没有反应反应（还原反应）可以证实，强烈建议ABA2可能仅作为氧化（脱氢）酶起作用。将来，我们将使用目前正在开发的ABA2抑制剂作为重新检查ABA2在种子和ABA生物合成途径的次要休眠中的作用的工具。 2) Creation of a novel isocyanide-type inhibitor of ABA 8'-hydroxylase CYP707A: Based on 1E-ABNC (the side chain carboxy group of 2E-ABA is substituted with isocyanide group), which shows strong CYP707A inhibitors that exhibit strong CYP707A inhibitors that exhibit a direct opposite side effect when the side chain isomerizes, were创建，并完全固定NC组的方向以消除异构化引起的副作用。将来，我们将进行一项活动调查，目的是将实际使用作为种植准备。 3）创建抑制ABA糖基化和糖苷水解的化合物：由于获得了两者的候选化合物，因此我们现在将构建靶酶和测定系统的表达，以研究抑制机制。

项目成果

ABA配糖化酵素阻害剤の創出

ABA 糖基转移酶抑制剂的创建

• 发表时间: 2022
• 作者: Nakamichi Norihito;Yamaguchi Junichiro;Sato Ayato;Fujimoto Kazuhiro J.;Ota Eisuke;若井暁;矢野 樹，富倉祐奈，大西利幸，竹内 純，轟 泰司
• 通讯作者: 矢野 樹，富倉祐奈，大西利幸，竹内 純，轟 泰司

ABA代謝不活性酵素CYP707Aを強力に阻害するイソシアニド化合物の創出

产生强烈抑制 ABA 代谢失活酶 CYP707A 的异氰化物化合物

• 发表时间: 2022
• 作者: 浮岡希良々，宮内彩花，竹内 純，轟 泰司

ABAカルボキシ基をイソシアニド基に置換したABAアナログABNCの機能研究

ABA羧基被异氰基取代的ABA类似物ABNC的功能研究

• 发表时间: 2022
• 作者: 浮岡希良々，宮内彩花，竹内 純，轟 泰司;宮内彩花，伊藤早輝，巣山友里恵，樫尾葉子，竹内 純，轟 泰司
• 通讯作者: 宮内彩花，伊藤早輝，巣山友里恵，樫尾葉子，竹内 純，轟 泰司