フロリゲンの転写活性化能を制御する化合物による花成制御

通过控制成花素转录激活能力的化合物来控制开花

• 批准号: 22K19184
• 负责人: 辻 寛之
• 金额: $ 4.16万
• 依托单位: Yokohama City University
• 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-22K19184/
• 关键词: フロリゲン活性化複合体; 化合物; 花成; イネ; フロリゲン; 論理創薬

フロリゲンは目的とする細胞に到達すると、受容体及び転写因子と相互作用して転写複合体「フロリゲン活性化複合体」を形成する。この複合体が下流遺伝子の転写を活性化して花成を誘導する。本研究ではこのフロリゲンの転写活性化能を標的として、化合物を活用したフロリゲンの機能制御技術を開発するための研究を行う。これまでに、2万化合物を対象とするin vitroの大規模スクリーニングにより、フロリゲン活性化複合体の形成を阻害する化合物を複数見出した。このスクリーニングでは、in vitroで合成したフロリゲン受容体と転写因子OsFD1のC末端ペプチドを対象とした。両タンパク質に蛍光色素を付加し、これらの相互作用の強度がFRETで解析できる実験系を活用した。得られたヒット化合物の中から植物細胞に取り込まれて作用する化合物を見出すために、二次スクリーニングとして細胞内における複合体系性能の調査を行い候補化合物を得た。二次スクリーニングでは、Split luciferaseを改変した方法をイネ培養細胞で実施する実験系を用いた。フロリゲンとOsFD1の両者を含む複合体が形成された場合のみLuciferaseが構成され、その酵素活性を計測することで相互作用の強度を評価できる。得られた化合物は、植物細胞内においても複合体形成を阻害することが示された。相互作用得られた候補化合物について、実際に植物細胞においてフロリゲン活性化複合体の転写活性化が抑制されるかを調査して、これを可能にする化合物を得た。得られた化合物のうち二種類の分子においては、ウキクサやジャガイモの植物体においても機能することを見出した。

达到感兴趣的细胞后，佛罗里芬与受体和转录因子相互作用，形成了转录复合物，即“氟服激活复合物”。这种复合物激活下游基因的转录并诱导开花。这项研究将针对佛罗里语的转录激活能力，并开发一种技术，用于使用化合物在功能上控制佛罗里语。迄今为止，已经发现多种化合物通过大规模的体外筛选20,000种化合物抑制了佛罗里尼激活的复合物的形成。该屏幕针对体外合成的Florogen受体和转录因子OSFD1的C末端肽。我们利用了一个实验系统，在该系统中，将荧光染料添加到蛋白质中，并且可以通过FRET分析这些相互作用的强度。为了找到一种从获得的HIT化合物中植物细胞摄入并作用于植物细胞上的化合物，使用二级筛选来研究细胞内的复杂系统的性能以获得候选化合物。在次要筛选中，使用了一种实验系统，其中使用了一种在水稻培养的细胞中进行改变的分裂荧光素酶的方法。仅当形成含有Florogen和OSFD1的络合物时才形成荧光素酶，并且可以通过测量其酶活性来评估相互作用的强度。所产生的化合物也显示出抑制植物细胞中复合物的形成。研究了与之相互作用的候选化合物，以查看是否在植物细胞中实际上抑制了佛罗里尼亚活化复合物的转录激活，并获得了使其成为可能的化合物。发现所获得的化合物的两个分子在粪便和马铃薯植物中也起作用。

项目成果

フロリゲン活性化複合体が形成する核内凝集体の機能

成花素激活复合物形成的核聚集体的功能

• 发表时间: 2023
• 作者: 榎本麻由1;安澤すあい1;小泉優香1;古板恭子2;田岡健一郎3,4;西田敬二4;近藤昭彦4;児玉高志2;藤原敏道2;辻寛之3,5;児嶋長次郎1,2;田岡健一郎1,2，田中真理1，西田敬二2，近藤昭彦2，児嶋長次郎3,4，辻寛之1,5
• 通讯作者: 田岡健一郎1,2，田中真理1，西田敬二2，近藤昭彦2，児嶋長次郎3,4，辻寛之1,5

フロリゲン活性化複合体が形成する液-液相分離凝集体の制御機構

成花素激活复合物形成液-液相分离聚集体的控制机制

• 发表时间: 2023
• 作者: 榎本麻由1;安澤すあい1;小泉優香1;古板恭子2;田岡健一郎3,4;西田敬二4;近藤昭彦4;児玉高志2;藤原敏道2;辻寛之3,5;児嶋長次郎1,2
• 通讯作者: 児嶋長次郎1,2

花成ホルモン蛋白質複合体の液-液相分離と花成制御機構の解明

开花激素蛋白复合物液-液相分离及开花控制机制的阐明

• 发表时间: 2022
• 作者: 榎本麻由1;安澤すあい1;小泉優香1;田岡健一郎2;古板恭子3;児玉高志3;藤原敏道3;辻寛之2;児嶋長次郎1,3
• 通讯作者: 児嶋長次郎1,3

イネ花成ホルモン蛋白質複合体によるLLPS形成と花成制御機構の解明

水稻开花激素蛋白复合物阐明 LLPS 形成和开花控制机制

• 发表时间: 2023
• 作者: 榎本麻由1;安澤すあい1;小泉優香1;古板恭子2;田岡健一郎3,4;西田敬二4;近藤昭彦4;児玉高志2;藤原敏道2;辻寛之3,5;児嶋長次郎1,2
• 通讯作者: 児嶋長次郎1,2

Multifunctional chemical inhibitors of the florigen activation?complex discovered by structure‐based high‐throughput screening

通过基于结构的高通量筛选发现成花素激活复合物的多功能化学抑制剂

• DOI: 10.1111/tpj.16008
• 发表时间: 2022
• 期刊: The Plant Journal
• 作者: Taoka Ken‐ichiro;Kawahara Ikumi;Shinya Shoko;Harada Ken‐ichi;Yamashita Eiki;Shimatani Zenpei;Furuita Kyoko;Muranaka Tomoaki;Oyama Tokitaka;Terada Rie;Nakagawa Atsushi;Fujiwara Toshimichi;Tsuji Hiroyuki;Kojima Chojiro
• 通讯作者: Kojima Chojiro