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Ancestral plant hormone and molecular evolution of plant hormone signaling

Ancestral plant hormone and molecular evolution of plant hormone signaling
祖先植物激素和植物激素信号传导的分子进化
批准号：
22KK0076
负责人：
上田 実
金额：
$12.9万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2022
资助国家：
日本
项目状态：
未结题
起止时间：
2022-10-07 至 2025-03-31
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KK0076/
关键词：
ジャスモン酸始原植物ホルモンdelta4-dn-OPDAゼニゴケ受容体

项目摘要

项目成果

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中文摘要
翻译
本研究では、陸上植物の起源とされるゼニゴケ（コケ植物）の始原植物ホルモン系に着目し、これまで謎であった真の始原植物ホルモンを同定し、そのシグナル伝達機構を解明することを目的とする。最近、ゼニゴケにおいてdn-cis-OPDAと一緒に働く新しいオキシリピンホルモン分子が存在する可能性が明らかにされた。ゼニゴケの遺伝的変異株であるMpfad5は、dn-cis-OPDAをほぼ蓄積しないにも関わらず野生型ゼニゴケと同等の虫食害に対する防御応答を示した（New Phytologist 2021, 233, 1401）。この結果は、ゼニゴケの防御応答を活性化する真の未同定始原ホルモン分子が存在することを示している。本国際共同研究は、ゼニゴケの防御応答を活性化する真の始原ホルモンの解明を目的とする。本年度は、その化学的実体としてアラキドン酸と同じC20-長鎖不飽和脂肪酸であるエイコサペンタエン酸から生合成される２種の新規オキシリピンdelta4-dn-OPDA類であることを解明し国際共著論文として発表した（PNAS,2022）。本研究の成果は、動物と同様に植物にもC20-長鎖不飽和脂肪酸に由来するオキシリピンが存在することを証明する画期的なものであり、植物ホルモンの化学進化についての理解を革新的に深める。申請者は、海外共同研究者が所有する膨大な遺伝子変異体植物コレクションを活用して、シグナル伝達に基づく真の始原ジャスモン酸類本体の単離を先導すると共に、その合成と生化学的解析を担当した。海外共同研究者は、遺伝子変異体植物を用いて、合成したホルモン本体の遺伝学的機能解析を担当した。
英文摘要
本研究では、陸上植物の起源とされるゼニゴケ（コケ植物）の始原植物ホルモン系に着目し、これまで謎であった真の始原植物ホルモンを同定し、そのシグナル伝達機構を解明することを目的とする。最近、ゼニゴケにおいてdn-cis-OPDAと一緒に働く新しいオキシリピンホルモン分子が存在する可能性が明らかにされた。ゼニゴケの遺伝的変異株であるMpfad5は、dn-cis-OPDAをほぼ蓄積しないにも関わらず野生型ゼニゴケと同等の虫食害に対する防御応答を示した（New Phytologist 2021, 233, 1401）。この結果は、ゼニゴケの防御応答を活性化する真の未同定始原ホルモン分子が存在することを示している。本国際共同研究は、ゼニゴケの防御応答を活性化する真の始原ホルモンの解明を目的とする。本年度は、その化学的実体としてアラキドン酸と同じC20-長鎖不飽和脂肪酸であるエイコサペンタエン酸から生合成される２種の新規オキシリピンdelta4-dn-OPDA類であることを解明し国際共著論文として発表した（PNAS,2022）。本研究の成果は、動物と同様に植物にもC20-長鎖不飽和脂肪酸に由来するオキシリピンが存在することを証明する画期的なものであり、植物ホルモンの化学進化についての理解を革新的に深める。申請者は、海外共同研究者が所有する膨大な遺伝子変異体植物コレクションを活用して、シグナル伝達に基づく真の始原ジャスモン酸類本体の単離を先導すると共に、その合成と生化学的解析を担当した。海外共同研究者は、遺伝子変異体植物を用いて、合成したホルモン本体の遺伝学的機能解析を担当した。
期刊论文(1)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Development of molecular technologies to enhance production of useful secondary metabolites in plants
  • 批准号：
    23K17967
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
  • 资助金额：
    $4.16万
  • 财政年份：
    2023
  • 负责人：
    上田 実
  • 依托单位：
    Tohoku University
Modification of plant functions by the control of phytohormone signaling
  • 批准号：
    23H00316
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
  • 资助金额：
    $30.45万
  • 财政年份：
    2023
  • 负责人：
    上田 実
  • 依托单位：
    Tohoku University
Artificial feedback technology to understand the genetic redundancy
  • 批准号：
    21K19037
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
  • 资助金额：
    $4.16万
  • 财政年份：
    2021
  • 负责人：
    上田 実
  • 依托单位：
    Tohoku University
Chemical biology of natural products on plant hormones
  • 批准号：
    20H00402
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
  • 资助金额：
    $29.29万
  • 财政年份：
    2020
  • 负责人：
    上田 実
  • 依托单位：
    Tohoku University