Chemical biology of natural products on plant hormones

天然产物对植物激素的化学生物学

• 批准号: 20H00402
• 负责人: 上田 実
• 金额: $ 29.29万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00402/
• 关键词: ジャスモン酸; コロナチン; 立体異性体; 受容体; 標的選択性; 植物ホルモン; ジャスモン酸イソロイシン; COI1-JAZ共受容体; 化学プローブ; 二次代謝; 活性チューニング

ジャスモン酸イソロイシン（JA-Ile）は、植物の生存と成長に欠かせない多くの機能を制御する植物ホルモンである。JA-Ileの機能は多岐にわたり、植物の外敵防御や二次代謝産物生産など人類にとって有益な作用を引き起こすと共に、成長阻害など望ましくない「副作用」も誘導する。この多機能性は、植物内に10数種から100種以上存在するJA-Ile受容体サブタイプが、各々異なる機能を分担して制御していることに由来する。本研究では、JA-Ile受容体のサブタイプ選択的な活性化を可能とするリガンド分子を開発した。具体的には、JA-Ileの構造的ミミックである植物毒素コロナチンをベースとして、その立体異性体ライブラリーを作成し、シロイヌナズナ、トマト、イネの3種の共受容体に対する親和性を評価した。その結果、立体異性体の中にはユニークなサブタイプ親和性を持つリガンドが含まれることが分かった。これらのリガンドの、植物個体表現型への効果、遺伝子発現への効果などを網羅的に解析することで、受容体サブタイプに特異的な遺伝子発現とシグナル伝達機構を解析することに成功した。これらの成果は、従来、遺伝的冗長性のために解析が遅れていた植物ホルモンのシグナル伝達解析に新たな方法論を提供する画期的な成果となった。

ジ ャ ス モ ン acid イ ソ ロ イ シ ン (JA - Ile) は, plant の survive と に owe か せ な い more く の function を suppression す る plant ホ ル モ ン で あ る. JA - Ile の function more than は toki に わ た り, plant の foreign enemy defense や secondary metabolites production な ど human に と っ て beneficial effect な を lead き up こ す と altogether に, growth, resistance against な ど hope ま し く な い "side effect" induced も す る. こ の more functional は, plant に within 10 several か ら more than 100 existing す る JA - Ile by let body サ ブ タ イ プ が, each 々 different な る function を share し て suppression し て い る こ と に origin す る. This study で は, JA - Ile let body の サ ブ タ イ プ sentaku な activeness of を may と す る リ ガ ン ド molecular を open 発 し た. Specific に は, JA - Ile の constructed ミ ミ ッ ク で あ る plant toxin コ ロ ナ チ ン を ベ ー ス と し て, そ の three-dimensional straight body ラ イ ブ ラ リ ー を し, consummate シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ, ト マ ト, イ ネ の let body all three の become に す seaborne る affinity を review 価 し た. そ の results, the three-dimensional straight body の に は ユ ニ ー ク な サ ブ タ イ プ affinity を hold つ リ ガ ン ド が containing ま れ る こ と が points か っ た. こ れ ら の リ ガ ン ド の, plant individual phenotype へ の unseen fruit, but 伝 発 now へ の unseen fruit な ど を snare に resolution す る こ と で, let body サ ブ タ イ プ に な of specific 伝 son 発 now と シ グ ナ ル 伝 of institutions を parsing す る こ と に successful し た. こ れ ら の results は, 従, but 伝 lengthy sex の た め に parsing が 遅 れ て い た plant ホ ル モ ン の シ グ ナ ル 伝 of new analytical に た を な methodology provides す る painting period な results と な っ た.

项目成果

(3R, 7S)-12-Hydroxy- jasmonoyl-L-isoleucine is the genuine bioactive form of a jasmonate metabolite in Arabidopsis thaliana

(3R, 7S)-12-Hydroxy- jasmonoyl-L-isoleucine 是拟南芥中茉莉酸代谢物的真正生物活性形式

• DOI: 10.1111/tpj.16256
• 发表时间: 2023
• 期刊: The Plant Journal
• 作者: Saito Rina;Muto Toshiya;Urano Haruyuki;Kitajima Tsumugi;Kato Nobuki;Kwon Eunsang;Ueda Minoru
• 通讯作者: Ueda Minoru