Novel chemical control for the production of useful plant substances

用于生产有用植物物质的新型化学控制

• 批准号: 22K19160
• 负责人: 朽津 和幸
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Tokyo University of Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19160/
• 关键词: 特化代謝; ジャスモン酸; フェニルプロパノイド経路; 二次代謝; 乳液; オミクス解析; 植物有用物質生産

本研究の対象とする化合物の有機溶媒、界面活性剤に対する溶解性を調査し、植物体内に導入する方法を検討した。化合物を高濃度に処理すると副作用が生じる可能性が明らかとなり、遺伝子発現を指標として、様々な生育ステージの植物について、化合物の処理方法を比較検討し、最適化を進めた。本化合物をモデル植物シロイヌナズナの幼植物体に処理した際に誘導される遺伝子発現変化の時系列変化をRNA-seq法により網羅的に解析した。Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomesを用いてエンリッチメント解析を行った結果、処理後短時間のうちに、ジャスモン酸経路、サリチル酸経路の遺伝子に加えて、種々の特化代謝産物の代謝経路、特に種々の有用物質の生合成経路の上流に位置するフェニルプロパノイド経路の生合成関連遺伝子群の発現が誘導されることが明らかとなった。またcis-elementエンリッチメント解析により、本化合物処理により発現変動が見られた遺伝子群の転写制御に関与する可能性のある転写因子の候補を同定した。種々のビオチン化標識化合物を合成し、ビーズ法により、化合物に特異的に結合するタンパク質の単離同定を目指した実験を進めた。またタバコ培養細胞BY-2及びシロイヌナズナ培養細胞T-87に化合物を処理し、処理濃度、処理時間を変えながら影響を解析した。代謝産物を高速液体クロマトグラフィ法で分析し、化合物処理の影響の解析を進めた。モデル植物以外に、特有の特化代謝産物の合成能を持つ植物種を用いた実験系に関する情報を収集し、本化合物の効果を調査する準備を進めた。

我们研究了本研究中针对的有机溶剂和表面活性剂中靶向的化合物的溶解度，并检查了将其引入植物的方法。很明显，在高浓度下对化合物的处理可能会引起副作用，并且使用基因表达作为指标，比较了处理化合物的方法，并研究了各个生长阶段的植物，并进行了优化。通过RNA-Seq方法对该化合物进行了模型植物植物幼苗处理该化合物时引起的基因表达变化的时间序列变化。使用基因和基因组的京都百科全书进行了富集分析，并且发现在治疗后的短时间内，茉莉酸途径和水杨酸途径基因的表达除了在各种专业的代谢物的代谢途径之外，尤其是苯基型途径，尤其是在IS型型途径中，尤其是一定有效的途径，该途径是各种有效的途径，这些途径是多种有用的，尤其 治疗。此外，顺式元素富集分析确定了可能参与基因组转录调控的转录因子的候选，这些基因基因组表现出由于这种化合物的表达而表达差异。合成了各种生物素化的标记化合物，并进行实验以隔离和鉴定通过珠方法专门结合化合物的蛋白质。此外，将化合物用烟草培养的细胞By-2和拟南芥培养的细胞T-87处理，并在改变治疗浓度和治疗时间的同时分析了效果。通过高性能液相色谱分析代谢产物，以分析化合物处理的作用。除模型植物外，还使用植物物种收集了有关实验系统的信息，具有合成独特的专用代谢物的能力，并进行了准备以研究该化合物的作用。

项目成果

新規植物免疫活性化剤の構造活性相関と作用機構の解析

新型植物免疫激活剂构效关系及作用机制分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 舟橋汰樹;北畑信隆;中野正貴;橋本研志;朽津和幸
• 通讯作者: 朽津和幸

ROS and Ca2+-mediated regulation of development and stress responses in Marchantia polymorpha.

ROS 和 Ca2 介导的地钱发育和应激反应的调节。

• 发表时间: 2022
• 作者: 西口満;宮澤真一;Kazuyuki Kuchitsu
• 通讯作者: Kazuyuki Kuchitsu

シロイヌナズナにジャスモン酸・サリチル酸双方の蓄積を誘導する新規化合物の作用機構の解析

拟南芥中诱导茉莉酸和水杨酸积累的新化合物的作用机制分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Nakayama T.;Shimmura;T.;Shinomiya;A.;Okimura;K.;Takehana,Y.;Furukawa;Y.;Shimo;T.;Senga;T.;Nakatsukasa;M.;Nishimura;T.;Tanaka;M.;Okubo;K.;Kamei;Y.;Naruse;K. and Yoshimura;T.;松本史織，並木健太郎，遠矢龍平，菊地宏樹，前田健太郎，西田えり佳，北畑信隆，斉藤優歩，中野正貴，舟橋汰樹，中澤裕，橋本研志，倉持幸司，安部洋，高橋史憲，浅見忠男，木村成介，朽津和幸
• 通讯作者: 松本史織，並木健太郎，遠矢龍平，菊地宏樹，前田健太郎，西田えり佳，北畑信隆，斉藤優歩，中野正貴，舟橋汰樹，中澤裕，橋本研志，倉持幸司，安部洋，高橋史憲，浅見忠男，木村成介，朽津和幸

ジャスモン酸・サリチル酸双方の経路を活性化する新規化合物の構造活性相関と標的因子の解析

一种同时激活茉莉酸和水杨酸途径的新化合物的构效关系和目标因子分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 朽津和幸，舟橋汰樹，並木健太郎，北畑信隆，斉藤優歩，中野正貴，橋本研志，浅見忠男，木村成介，男澤翔矢，根本健司，粟野眞妃，倉持幸司 坪山祥子;奥村賢直;古閑一憲;白谷正治
• 通讯作者: 白谷正治

シロイヌナズナにジャスモン酸・サリチル酸の蓄積を誘導する新規化合物の作用機構の解析

诱导拟南芥茉莉酸和水杨酸积累的新化合物作用机制分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 飛田永;勝間進;木内隆史;後藤栄治;並木 健太郎,北畑 信隆,斉藤 優歩,中野 正貴,西田 えり佳,舟橋 汰樹,遠矢 龍平,松本 史織,前田 健太郎,橋本 研志,倉持 幸司,安部 洋,浅見 忠男,木村 成介,朽津 和幸
• 通讯作者: 並木 健太郎,北畑 信隆,斉藤 優歩,中野 正貴,西田 えり佳,舟橋 汰樹,遠矢 龍平,松本 史織,前田 健太郎,橋本 研志,倉持 幸司,安部 洋,浅見 忠男,木村 成介,朽津 和幸