Proof that plant growth regulators "Fairy Chemicals" are a plant hormone

证明植物生长调节剂“Fairy Chemicals”是植物激素

• 批准号: 20J14421
• 负责人: 竹村 太秀
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-24 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J14421/
• 关键词: 植物ホルモン; fairy rings; fairy chemicals; プリン代謝; 植物生理; LC-MS/MS; フェアリーリング; イネ; 生合成; 天然物化学

芝草がリング状に繁茂あるいは枯死する現象は「フェアリーリング」という名前で知られている。当研究室ではこの原因物質として2-azahypoxanthine (AHX)、imidazole-4-carboxamide (ICA)、及び2-aza-8-oxohypoxanthine (AOH)の同定に成功し、フェアリー化合物（FCs）と命名した。更に、FCsは様々な植物に対して成長調節活性を示すほか、分析を行ったすべての植物に内生していることが明らかとなった。そのため、FCsが新たな植物ホルモンの可能性があり、その証明に不可欠であるFCs生合成経路の解明を目的とした。FCsはプリン代謝の中間体である5-aminoimidazole-4-carboxamide (AICA) から生合成されることが判明しており、生合成的にプリン代謝との関わりが示唆された。そこで、固相抽出およびLC-MS/MSを組み合わせ、FCsおよびプリン代謝上の化合物の網羅的分析法を確立し、FCs処理によってプリン代謝上の化合物含量が変化することを見出した。プリン代謝は植物生理に重要な経路であり、FCsとプリン代謝との相関からFCsの生理作用の解明に繋がることが期待される。また、AICAからAHX・ICAの変換にかかわる酵素はこれまで明らかにされていなかったため、活性試験の結果を指標にイネ培養細胞からタンパク質の抽出・精製を行った。単離に成功したタンパク質についてLC-MS/MSおよびMascot解析を行ったところ、non-symbiotic hemoglobinsであると同定した。本酵素は一酸化窒素を産生する機能を有していることが報告されており、本酵素の詳細な検討を行うことで植物体内におけるAICAの環化（AHX）及び脱アミノ化（ICA）反応の詳細を解明することが期待される。

Cheese grass が リ ン グ shape に lush あ る い は die す る phenomenon は "フ ェ ア リ ー リ ン グ" と い う former で know ら れ て い る. When the laboratory で, で and <e:1> are responsible for the pathogenic substances と, て, 2-azahypoxanthine (AHX), imidazole-4-carboxamide (ICA), and び, 2-aza-8-oxohypoxanthine (AOH) <s:1> isomorphates に successfully に, フェアリ に compound (FCs) と names た た. More に, FCs は others 々 な plant に し seaborne て を growth regulating activity in す ほ か line, analysis を っ た す べ て の に plant endogenous し て い る こ と が Ming ら か と な っ た. そ の た め, FCs が new た な plant ホ ル モ ン の possibility が あ り, そ の prove に not owe で あ る FCs biosynthesis 経 road の interpret を purpose と し た. FCs は プ リ ン metabolic の intermediates で あ る - aminoimidazole - 4-5 carboxamide (AICA) か ら biosynthesis さ れ る こ と が.at し て お り, biosynthesis of に プ リ ン metabolic と の masato わ り が in stopping さ れ た. そ こ で, solid phase extraction お よ び LC - MS/MS を group み close わ せ, FCs お よ び プ リ ン metabolic compounds の の snare analysis を establish し, FCs 処 に よ っ て プ リ ン metabolic の が compounds content variations change す る こ と を shows し た. Important な プ リ ン は plant physiological metabolism に 経 road で あ り, FCs と プ リ ン metabolic と の phase masato か ら FCs の physiology の interpret に 繋 が る こ と が expect さ れ る. ま た, AICA か ら AHX, ICA の variations in に か か わ る enzyme は こ れ ま で Ming ら か に さ れ て い な か っ た た め, activity test results の を index に イ ネ culture cell か ら タ ン パ ク qualitative の spare line, refined を っ た. 単 from に successful し た タ ン パ ク qualitative に つ い て LC - MS/MS お よ び Mascot parsing line を っ た と こ ろ, non - symbiotic hemoglobins で あ る と with fixed し た. This enzyme は acidification smothering を produce す る function を have し て い る こ と が report さ れ て お り, this enzyme の detailed な 検 line for を う こ と で plants に お け る AICA の cyclization (AHX) and び ア off ミ ノ change (ICA) against 応 の detailed を interpret す る こ と が expect さ れ る.

项目成果

植物成長調節物質であるフェアリー化合物の生合成に関連した新規プリン代謝

与仙女化合物、植物生长调节剂的生物合成相关的新型嘌呤代谢

• 发表时间: 2021
• 作者: 竹村 太秀;崔 宰熏,成川 礼,大西 利幸,平井 浩文,菅 敏幸,河岸 洋和
• 通讯作者: 崔 宰熏,成川 礼,大西 利幸,平井 浩文,菅 敏幸,河岸 洋和

フェアリー化合物の生合成に関わる新規プリン代謝

涉及仙女化合物生物合成的新型嘌呤代谢

• 发表时间: 2021
• 作者: 竹村太秀;崔宰熏;近藤満;稲井誠;大内仁志;浅川倫宏;菅敏幸;平井浩文;河岸洋和
• 通讯作者: 河岸洋和

シロイヌナズナにおけるフェアリー化合物の生合成に関連した新規プリン代謝の解明

拟南芥中与仙女化合物生物合成相关的新型嘌呤代谢的阐明

• 发表时间: 2021
• 作者: Yamaguchi Masanori;Moriguchi Yusuke;金子新;竹村太秀，谷口有希，崔宰熏，平井浩文，菅敏幸，本橋令子，河岸洋和
• 通讯作者: 竹村太秀，谷口有希，崔宰熏，平井浩文，菅敏幸，本橋令子，河岸洋和

コムラサキシメジ菌糸体によるフェアリー化合物産生のための至適培養条件の探索

寻找小村出路菌丝体生产仙女化合物的最佳培养条件

• 发表时间: 2021
• 作者: Wataru Kakegawa;Michisuke Yuzaki;小堀一，竹村太秀，呉静，多田有人，河岸洋和
• 通讯作者: 小堀一，竹村太秀，呉静，多田有人，河岸洋和

シロイヌナズナにおけるフェアリー化合物の生理機能の解明

拟南芥中仙女化合物的生理功能阐明

• 发表时间: 2021
• 作者: 柏原沙織;濵田愛;池田來未;T. Nishio et al.;谷口有希，Sooyeon Park，岩本耕太郎，菅敏行，竹村太秀，崔宰薰，謝肖男，河岸洋和，本橋令子
• 通讯作者: 谷口有希，Sooyeon Park，岩本耕太郎，菅敏行，竹村太秀，崔宰薰，謝肖男，河岸洋和，本橋令子