新規生理活性糖ＡＭＯＲの受容体同定による植物糖鎖シグナリング研究の展開

通过鉴定新型生物活性糖AMOR的受体来开展植物糖链信号传导研究

基本信息

批准号：
15F15388
负责人：
東山哲也
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-11-09 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15F15388/
关键词：
花粉管受精能アラビノガラクタン糖鎖 AMOR 合成酵素受容体

项目摘要

AMORの構造活性相関について解析を進め、AMORの活性を維持したまま、AMORに蛍光分子等を付加するのに適した部位を探索することを目指した。具体的には、AMORの活性を担う末端の2糖、メチルグルクロノシルガラクトースの異性体を複数化学合成し、構造活性相関を調べた。その結果、末端のメチルグルクロン酸の構造は極めて重要であり、4位のO-メチルなど、いかなる構造の変化も大きな活性の低下を引き起こした。一方で、ガラクトースはベータ結合した構造が重要であり、糖以外の構造であっても活性を維持することが示された。これにより、ガラクトースの部位を修飾することで、AMORに必要なリンカーなどを付加できることが明らかとなった。この成果については、原著論文をPlant Physiology誌（IF=6.5）に発表した。Sankaranarayanan氏も大きく貢献し、共著者として名を連ねた。さらに企業と共同でAMORの市販化を開始した。これにより多量の合成AMORが入手できるようになり、Sankaranarayanan氏による調整により、計画通りに有機合成によるAMORへの蛍光分子やクロスリンカーの導入を開始することができた。メチルグルクロノシルガラクトースの生成に関わる合成酵素の研究も進展し、生殖に関わる様々な異常が見られた。特に、花粉管のガイダンスにおいて、種特異的なガイダンスに関わることが明らかになりつつある。Sankaranarayanan氏を第一著者とする原著論文の作製の目途がたった。最後に、Sankaranarayanan氏はAMORによる植物の受精能獲得という概念について、重要な総説を複数発表した。特にTrends in Plant Science誌（IF=11.9）に発表した植物と動物の受精能獲得を比較・議論した総説は、重要なものである。

我们对AMOR的构效关系进行了分析，旨在寻找合适的位点在AMOR上添加荧光分子等，同时保持AMOR的活性。具体来说，我们化学合成了甲基葡萄糖醛酸基半乳糖（负责 AMOR 活性的末端二糖）的多种异构体，并研究了其构效关系。因此，末端甲基葡萄糖醛酸的结构极其重要，任何结构变化，例如4位的O-甲基，都会导致活性大幅下降。另一方面，已表明半乳糖的β键结构很重要，并且即使在糖以外的结构中也能保持其活性。这表明可以通过修饰半乳糖位点向 AMOR 添加必要的连接子。关于这一结果的原始论文发表在植物生理学 (IF=6.5) 上。 Sankaranarayanan 先生也做出了重大贡献，并被列为合著者。此外，我们已经开始与一家公司合作将AMOR商业化。这使得我们能够获得大量的合成AMOR，并且在Sankaranarayanan先生的协调下，我们能够按计划开始通过有机合成将荧光分子和交联剂引入AMOR中。对参与甲基葡萄糖醛酸基半乳糖生产的合成酶的研究也取得了进展，并观察到了与生殖相关的各种异常。特别是，越来越清楚的是，花粉管指导涉及物种特异性指导。我们正在准备一篇以 Sankaranarayanan 为第一作者的原创论文。最后，Sankaranarayanan 博士发表了 AMOR 关于植物获能概念的几篇重要评论。特别是，发表在Trends in Plant Science (IF=11.9)上的评论文章比较和讨论植物和动物生育力的获得非常重要。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

種の壁を超える分子

跨越物种障碍的分子

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
東山哲也
通讯作者：
東山哲也

Capacitation in Plant and Animal Fertilization

植物和动物受精的获能

DOI：
10.1016/j.tplants.2017.10.006
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
20.5
作者：
Sankaranarayanan Subramanian;Higashiyama Tetsuya
通讯作者：
Higashiyama Tetsuya

Structure-activity relation of AMOR sugar molecule that activates pollen-tubes for ovular guidance.

激活花粉管以引导卵子的 AMOR 糖分子的构效关系。

DOI：
10.1104/pp.16.01655
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Jiao J.; Mizukami A.G.; Sankaranarayanan S.; Yamguchi J.; Itami K.; Higashiyama T.
通讯作者：
Higashiyama T.

Arabinogalactan proteins and their sugar chains: functions in plant reproduction, research methods, and biosynthesis

阿拉伯半乳聚糖蛋白及其糖链：植物繁殖、研究方法和生物合成中的功能

DOI：
10.1007/s00497-018-0329-2
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
3.4
作者：
Su Shihao;Higashiyama Tetsuya
通讯作者：
Higashiyama Tetsuya

The AMOR arabinogalactan sugar chain induces pollen tube competency to respond to ovular guidance

AMOR 阿拉伯半乳聚糖糖链诱导花粉管能力对卵子引导做出反应

DOI：
10.1016/j.cub.2016.02.040
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Mizukami A.; Inatsugi R.; Jiao J.; Kotake T.; Kuwata K.; Ootani K; Okuda S.; Sankaranarayanan S.; Sato Y.; Maruyama D.; Iwai H.; Garenaux E.; Sato C.; Kitajima K.; Tsumuraya Y.; Mori H.; Yamaguchi J.; Itami K.; Sasaki N.;Higashiyama T.
通讯作者：
Higashiyama T.