土壌微生物が産生する化合物によって機能する人工植物ホルモン受容体の開発

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本研究では，植物ホルモンとしての機能を本来では持たない有機化合物を活用し，植物に内在する天然システムとは完全に独立した，植物ホルモンシグナルを誘起する人工植物ホルモン-受容体ペアの開発に取り組んでいる．本年度は，人工植物ホルモンの候補化合物の調製と，候補化合物が結合できるように植物ホルモンの結合ポケットを部分的に改変した受容体タンパク質（変異体）の設計に引き続き取り組んだ．受容体タンパク質の各種変異体を発現させた酵母をそれぞれ構築し，昨年度に立ち上げた酵母ツーハイブリッドシステムを利用することで，人工植物ホルモンと受容体タンパク質の結合形成能を網羅的に評価することができた．天然ペアと同等かそれ以上の結合力を示す人工ペアの絞り込みを進めており，最終的には，植物体内において植物ホルモンシグナルを誘起可能な人工ペアの選抜を目指す．また，受容体タンパク質による人工植物ホルモンの分子認識様式を原子レベルで解明し，人工ペア設計の構造基盤を確立することを目標に，受容体タンパク質を大量発現させるシステムの構築にも取り組んだ．タンパク質を発現させる宿主を最適化することによって，機能を維持したままの状態で受容体タンパク質を安定かつ大量に単離することに成功した．現在は，単離したタンパク質を利用して，タンパク質の結晶化条件の検討やX線結晶構造解析，さらには人工植物ホルモンとの結合評価試験に向けた実験を進めている．