非天然型機能性生理活性分子を用いたマメ科植物就眠運動の生物分子化学的研究

使用非天然功能性生物活性分子对豆类睡眠运动进行生物分子化学研究

• 批准号: 16073216
• 负责人: 上田 実
• 金额: $ 17.98万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16073216/
• 关键词: 生理活性分子; マメ科植物; 就眠運動; β-グルコシダーゼ; グルコノアミジン; 電子顕微鏡プローブ; 生体内ダイナミズム; 生物時計; 就眠物質; 覚醒物質; 受容体; 分子プローブ

一般に植物は動かないものと考えられているが、マメ科植物は、昼間は葉を開き、夜になると葉をたたんで「眠る」、就眠運動と呼ばれる特異な生物現象を行う。これは、紀元前、アレキサンダー大王の時代から知られている、非常に興味深い現象である。本研究では、これらの興味深い生物現象を、分子レベルでの解明を試みた。我々は、マメ科植物の就眠運動は、就眠・覚醒両物質によってコントロールされており、それらが属特異的であることを見いだしている。そこで、Albizzia属アメリカネムノキの就眠・覚醒物質に蛍光色素を結合させた蛍光プローブを合成し、2つの活性物質の作用部位を調べた結果、就眠・覚醒両物質は、葉枕部内側の運動細胞に偏在する受容体に結合することで、葉枕の片側の運動細胞のみに体積変化を引き起こし、これを膨潤・収縮させることがわかった。さらに、就眠物質の両エナンチオマーの蛍光プローブを用いた蛍光標識実験「エナンチオ・ディファレンシヤル分子プローブ法」により、葉枕内側の運動細胞に、就眠物質の立体化学を認識する受容体が含まれることを強く示唆する結果を得た。一方、Lespedeza属メドハギの運動のリズムをつくりだす鍵酵素β-グルコシダーゼの精製に成功し、これが分子量150kDaの巨大な糖タンパク質であることを明らかにした。

General plants are moving, leaves are opening in the day, leaves are opening in the night, and special biological phenomena are moving. Before the era, the era of the king, the phenomenon of extraordinary interest This study is an attempt to elucidate biological phenomena and molecules of interest. The plants of this family are dormant, dormant, and awake. Albizzia is a member of the group of active substances that bind to the receptor and cause volume changes in the motor cells on the inner side of the leaf pillow, resulting in the synthesis of fluorescent pigments and the modulation of the active substance's active site. In addition, the results of the "molecular identification method" for the determination of the stereochemical content of sleeping substances in motor cells of the inner leaf pillow and the stereochemical recognition of sleeping substances in receptors were obtained. The enzyme β-glucuronidase was successfully purified and the molecular weight of the enzyme was 150kDa.

项目成果

Chemical basis of plant leaf movement.

• DOI: 10.1093/pcp/pcm060
• 发表时间: 2007-07
• 期刊: Plant & cell physiology
• 影响因子: 4.9
• 作者: M. Ueda;Yoko Nakamura

Detection of Potential Membrane Receptor Proteins Concerning Circadian Rhythmic Leaf Movement of Legumes Using Novel Photoaffinity Probe Compounds

使用新型光亲和探针化合物检测与豆类昼夜节律叶运动相关的潜在膜受体蛋白

• 发表时间: 2004
• 期刊: Tetrahedron Letters 45巻
• 作者: T.Sugimoto;T.Fujii;Y.Idutu;S.Yamamura;M.Ueda
• 通讯作者: M.Ueda

「植物の外部シグナルセンシング:就眠運動と刺激の記憶」

“植物的外部信号感知：睡眠运动和刺激记忆”

• 发表时间: 2007
• 期刊: 細胞工学 26
• 作者: 上田 実;中村葉子;岡田正弘
• 通讯作者: 岡田正弘

Fluorescence Study on the Nyctinasty of Phyllanthus urinaria L. Using Novel Fluorescence-labeled Probe Compounds

使用新型荧光标记探针化合物对叶下珠的催眠作用进行荧光研究

• 发表时间: 2006
• 期刊: Tetrahedron 62
• 作者: N.Kato;M.Inada;H.Sato;R.Miyatake;T.Kumagai;M.Ueda
• 通讯作者: M.Ueda

Detection of 210 kDa and 180 kDa Receptor Proteins for a Leaf-Movement Factor by Using Novel Photoaffinity Probes

使用新型光亲和探针检测叶运动因子的 210 kDa 和 180 kDa 受体蛋白

• 发表时间: 2005
• 期刊: Tetrahedron 61
• 作者: T.Fujii;et al.
• 通讯作者: et al.