植物ホルモン間クロストークの構造基盤解明と新規な有用形質制御剤の創製

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植物ホルモンを中心とする内生生理活性物質は、植物生産性に関する重要な形質を制御しており、二酸化炭素固定能の向上とそれに基づくバイオマス増産に大きく寄与する物質である。2つの植物ホルモン、ストリゴラクトンとジベレリンは、それぞれ植物の「枝分かれ」「成長肥大」という、農業バイオマスに寄与する極めて有用な形質を制御している。本研究では、この2つの形質に基づく技術開発を見据え、植物ホルモンクロストークの観点から、ストリゴラクトン、ベレリンの情報伝達系に関わる因子の生化学/構造生物学的解析を押し進める。さらに、植物ホルモン機能制御剤の結合モデルを決定し、それをベースに構造活性相関研究を展開する。得られた成果は、植物本来が持っている生長のための潜在能力を顕在化・活性化させるための知見・技術として利用できる。今年度は、以下のような成果が得られた。ストリゴラクトンを支配する化合物制御の構造基盤解明に向けて、ストリゴラクトン受容体D14とストリゴラクトン機能制御リード化合物の複合体結晶化スクリーニングを実施し、複合体立体構造の決定に成功した。また、ストリゴラクトン情報伝達機構の全容解明に向けて、D14とストリゴラクトン情報伝達抑制因子D53の複合体結晶構造解析を目指して実験を行った。昨年度までに調製に成功しているD53全長および報告されている機能ドメインを用いて、先に決定しているD14と制御剤複合体の結晶化条件をベースに結晶化スクリーニングを行い、得られた微小結晶を用いて回折測定を行った。まだ構造決定には至っていないが、現在良質な結晶を与える条件を探索中である。本成果は、本研究分野の理解を大きく前進させたといえ、更なる発展に貢献することが強く期待できる。