アブシジン酸不活性化鍵酵素を制御する高水ポテンシャル応答性因子の機能解析

控制脱落酸失活关键酶的高水势响应因子的功能分析

• 批准号: 10J02481
• 负责人: 岡本 昌憲
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J02481/
• 关键词: 植物ホルモン; アブシジン酸; 種子発芽; ケミカルバイオロジー; シロイヌナズナ

アブシジン酸(ABA)不活性化酵素(CYP707A)は、種子発芽時、乾燥、乾燥後の再吸水、高湿度などの環境刺激によって発現が誘導され、ABA内生量を制御する上で極めて重要な役割を果たしている。現在のところ、CYP707Aの発現を制御する因子に関してはこれまで報告がなされていない。CYP707Aの遺伝子発現は、ABA投与によって発現が増加することが知られている。また、CYP707Aの発現が低下した変異体や発現が増加したトランスジェニック植物はABAに対して感受性が変化する。そこで、ABAと類似の作用を示す化合物を用いたケミカルゲノミクスにより、CYP707Aの発現を制御する因子の特定を試みた。ケミカルスクリーニングにより、ABAと類似の作用を示す化合物を、ABA受容体(PYR/PYLs)とそのターゲットであるPP2Cを用いたYeast two-hybrid法と種子発芽試験を組み合わせて多数同定した。その中で、LC66C6と名付けた化合物は低濃度で、ABAと同様に、発芽阻害、根の伸長阻害、気孔閉鎖を引き起こした。マイクロアレイの解析によって、変動する遺伝子群のほとんどがABAと同様に変化したことから、LC66C6が植物の様々な器官で作用する新奇ABAアゴニストであることが明らかとなった。この化合物を用いて、発芽を指標としたスクリーニングにより変異体の同定を進行させている。遺伝子同定が容易なT-DNAモホラインプールを用いてスクリーニングを進行している段階であるが、現在、弱いながらも、LC66C6とこの化合物と類似構造のアナログに耐性を示す変異体が単離されている。これら変異体は、これまで報告のない遺伝子をコードしているものがほとんどであった。今後、さらなる変異体のスクリーニングを進行させると共に、ABAとその代謝産物、CYP707Aの発現解析を統合して、CYP707Aの発現制御因子の同定を行う予定である。

脱落酸（ABA）灭活酶（CYP707A）是由环境刺激（例如干燥，在发芽后重新吸收）引起的，在干燥后重新吸收湿度，并且在控制内源性ABA方面起着极为重要的作用。迄今为止，还没有关于调节CYP707A表达的因素的报告。众所周知，CYP707A基因表达的表达随着ABA给药而增加。此外，CYP707A表达降低的突变体和具有增加表达的转基因植物会改变其对ABA的敏感性。因此，我们试图使用化学基因组学使用与ABA相似的化合物来确定通过化学基因组学调节CYP707A表达的因素。化学筛选显示出了许多使用ABA受体（PYR/PYLS）及其靶标PP2C与种子发芽测试结合使用的众多化合物，这些化合物与ABA具有相似的作用。其中，称为LC66C6的化合物处于低浓度，导致抑制发芽，抑制根部伸长和气孔闭合，类似于ABA。微阵列分析表明，大多数可变基因组的改变方式与ABA相同，并且LC66C6是作用于植物各种器官的新型ABA激动剂。使用这种化合物，通过使用发芽作为指标进行筛选来鉴定突变体。目前使用T-DNA Moholine池进行筛选，该池易于识别基因，但是目前较弱的突变体对LC66C6具有抗性和与该化合物相似的结构的类似物。这些突变体中的大多数编码以前尚未报道的基因。将来，将进一步筛选突变体，并将对ABA及其代谢产物的表达分析CYP707A整合以鉴定CYP707A的表达调节剂。

项目成果

Genome-wide analysis of endogenous abscisic acid-mediated transcription in dry and imbibed seeds of Arabidopsis using tiling arrays

• DOI: 10.1111/j.1365-313x.2010.04135.x
• 发表时间: 2010-04-01
• 期刊: PLANT JOURNAL
• 影响因子: 7.2
• 作者: Okamoto, Masanori;Tatematsu, Kiyoshi;Seki, Motoaki
• 通讯作者: Seki, Motoaki

Origin and evolution of genes related to ABA metabolism and its signaling pathways

• DOI: 10.1007/s10265-011-0431-0
• 发表时间: 2011-07-01
• 期刊: JOURNAL OF PLANT RESEARCH
• 影响因子: 2.8
• 作者: Hanada, Kousuke;Hase, Takeshi;Okamoto, Masanori
• 通讯作者: Okamoto, Masanori