化学遺伝学的手法によるアブシジン酸受容体の生理学的解析

使用化学遗传学方法对脱落酸受体进行生理分析

• 批准号: 25891016
• 负责人: 岡本 昌憲
• 金额: $ 1.75万
• 依托单位: Tottori University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-08-30 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25891016/
• 关键词: アブシジン酸; 植物ホルモン; ケミカルバイオロジー

スタート(SART)タンパク質に属するPYR/PYLと呼ばれるアブシジン酸(ABA)受容体はABAのシグナル伝達に中心的な役割を果たすことが、生化学的解析、結晶構造学的解析によって示されている。生化学的な解析から、ABA受容体は低親和性型の2量体型ABA受容体(PYR1, PYL1~3)と高親和性型の単量体型受容体(PYL4~12)に分けられる。ABA受容体と標的タンパク質のプロテインフォスファターゼ2Cを用いた酵母ツーハイブリッドアッセイによるABAセンサーを開発し、これを用いて2量体型ABA受容体のみに作用する化合物を発見し、キナバクチンと名付けた。キナバクチンは、ABAと同程度の1uMの濃度でシロイヌナズナの種子発芽を阻害した。また、マイクロアレイの解析からキナバクチンとABAで制御される遺伝子群はほぼ同じであり、植物体への作用点(孔辺細胞、葉や根での維管束部位)も同様であることが明らかとなった。ABA受容体の変異株abi1を用いた実験から、キナバクチンとABA処理で、大幅にABA応答性遺伝子が低下していた。さらに、9種の単量体型ABA受容体が機能しており、2量体型ABA受容体を欠損した多重変異体(quad変異株)では、abi1変異株と同様に、ABA処理によるABA応答性遺伝子の発現誘導が大幅に低下していた。実際に、quad変異株は乾燥に弱い表現型を示す。以上の結果から、2量体型ABA受容体が植物体の主要なABA応答に中心的な役割を果たしている事が示された。

生化和晶体结构分析表明，属于SART蛋白的脱甲酸（ABA）受体在ABA信号传导中起着核心作用。从生化分析中，ABA受体可以分为低亲和力二聚体ABA受体（PYR1，PYL1-3）和高亲和力单体受体（PYL4-12）。我们使用ABA受体和靶蛋白磷酸酶2C开发了ABA传感器，并使用它来发现仅作用于二聚体ABA受体的化合物，并将其命名为奎纳布素。奎纳氏素在类似于ABA的1UM浓度下抑制拟南芥种子发芽。此外，微阵列分析表明，由奎纳布辛和ABA调节的基因几乎相同，并且对植物的作用点（后卫细胞，叶子和根中的血管束位点）是相同的。使用ABA受体突变体ABI1进行的实验表明，奎因巴酸和ABA治疗显着降低了ABA反应性基因。此外，九种不同的单体ABA受体是功能性的，并且在缺乏二聚体ABA受体的多个突变体（四重突变菌株）中，与ABI1突变体菌株相似，通过ABA处理诱导ABA反应性基因的表达显着降低。实际上，四方突变体表现出易受干性的表型。以上结果表明，二聚体ABA受体在植物的主要ABA反应中起着核心作用。

项目成果

ケミカルスクリーニングによるABA受容体に対する新奇アゴニストの同 定

通过化学筛选鉴定新型 ABA 受体激动剂

• 发表时间: 2013
• 作者: Okamoto M;Higuchi-Takeuchi M;Shimizu M;Shinozaki K;Hanada K;Okamoto M. Peterson FC. Defries A. Park SY. Endo A. Nambara E. Volkman BF. Cutler SR.;Okamoto M. Peterson FC and Cutler SR.;岡本 昌憲;Okamoto M. Peterson FC and Cutler SR.
• 通讯作者: Okamoto M. Peterson FC and Cutler SR.

鳥取大学乾燥地研究センター植物分子生物学研究室

鸟取大学旱地研究中心植物分子生物学实验室

２量体型ABA受容体の活性化は、気孔の閉鎖、ABA応答性遺伝子の発現誘導、乾燥耐性ストレス耐性をもたらす

二聚体 ABA 受体的激活导致气孔关闭、诱导 ABA 响应基因表达和干燥胁迫耐受性。

• 发表时间: 2014
• 作者: Okamoto M;Higuchi-Takeuchi M;Shimizu M;Shinozaki K;Hanada K;Okamoto M. Peterson FC. Defries A. Park SY. Endo A. Nambara E. Volkman BF. Cutler SR.;Okamoto M. Peterson FC and Cutler SR.
• 通讯作者: Okamoto M. Peterson FC and Cutler SR.

植物ホルモン「アブシジン酸」受容体に対するアゴニストの同定とその利用

植物激素脱落酸受体激动剂的鉴定及其应用

• 发表时间: 2014
• 作者: Okamoto M;Higuchi-Takeuchi M;Shimizu M;Shinozaki K;Hanada K;Okamoto M. Peterson FC. Defries A. Park SY. Endo A. Nambara E. Volkman BF. Cutler SR.;Okamoto M. Peterson FC and Cutler SR.;岡本 昌憲
• 通讯作者: 岡本 昌憲

Substantial expression of novel small open reading frames in Oryza sativa

• DOI: 10.4161/psb.27848
• 发表时间: 2014-02
• 期刊: Plant Signaling & Behavior
• 影响因子: 2.9
• 作者: Masanori Okamoto;Mieko Higuchi-Takeuchi;Minami Shimizu;K. Shinozaki;Kousuke Hanada