植物の光屈性分子の生合成と機能発現の分子機構

植物向光性分子生物合成及功能表达的分子机制

基本信息

批准号：
03J00124
负责人：
長谷川剛
金额：
$ 2.11万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度、トウモロコシ幼葉鞘の光屈性分子として単離・同定し、更にその生合成経路を解明したDIMBOAが、処理後60分においてIAA早期応答遺伝子であるSAUR遺伝子発現を抑制することを明らかにした。本年度は、DIMBOAが生成される際に必要な加水分解酵素であるβ-glucosidaseの活性が、光照射後10分で光側組織において増量し、30分後には減少することを明らかにした。一方、影側組織におけるβ-glucosidase活性に経時的な変化は見られなかった。また、β-glucosidase活性抑制物質を処理すると光屈性の屈曲角度が低下したことから、β-glucosidaseの活性偏差が光屈性に重要であることが分かった。これらの結果、トウモロコシ幼葉鞘の光屈性は、光側組織において一過的に増大する酵素・β-glucosidase活性が光屈性分子・DIMBOAの生成を誘導し、増量したDIMBOAが光側組織の成長を抑制し、影側組織との間に生じる偏差成長が屈曲を誘導することが強く示唆された。次に、光屈性分子の挙動を遺伝子レベルから明らかにするために、双子葉植物であるダイコン下胚軸の光屈性分子・MTBI及びraphanusaninに応答する遺伝子を探索した。Differential screening法を用いて、青色光により発現が誘導されるMTBI及びraphanusanin応答性遺伝子の同定は現在進行中である。その他、ヒマワリ下胚軸における光屈性分子を探索した結果、光側組織において生成が誘導される新規成長抑制物質として強い抑制活性を有する化合物を単離し、Helianと命名した。現在、立体構造の解析を行っている。また、イネ幼葉鞘における光屈性分子を探索した結果、強い抑制活性を有する新規化合物を複数単離した。現在、MS、NMR等各種機器分析を用いて詳細な構造解析を行っている。

在上一年中，被分离并被鉴定为玉米叶鞘的光子分子并进一步阐明了其生物合成途径的Dimboa显示，在治疗后60分钟后，它抑制了早期反应基因的Saur基因的表达。今年，我们发现β-葡萄糖苷酶是产生Dimboa所需的水解酶的活性，在光照射后10分钟增加了照片侧组织，并在30分钟后减少。另一方面，随着时间的流逝，没有观察到阴影组织中β-葡萄糖苷酶活性的变化。此外，用β-葡萄糖苷酶活性抑制剂的处理降低了光屈曲角，并发现β-葡萄糖苷酶的活性偏差对于光质特性很重要。这些结果强烈表明，玉米叶鞘的光质性质是，酶β-葡萄糖苷酶的活性在光侧组织中瞬时增加，诱导了光子分子dimboa的产生，而Dimboa抑制了depiation corn的生长，而diep却抑制了偏离的范围，从而抑制了偏离的范围。接下来，为了阐明来自基因水平的光子分子的行为，我们搜索了对光子分子，MTBI和Raphanusanin的基因，这是一种二元叶植物。目前正在使用蓝光诱导的MTBI和Raphanusanin反应性基因，目前正在使用鉴别筛选方法诱导。将其他人搜索在葵花籽下胚轴中的光粒子分子，并隔离了一种新型的生长抑制剂，该抑制剂是分离出光侧组织中诱导的形成的，并且指定具有较强抑制活性的化合物。目前，我们正在分析三维结构。此外，由于在水稻鞘中寻找光子分子，分离了许多具有较强抑制活性的新型化合物。当前，使用各种工具分析（例如MS和NMR）进行详细的结构分析。