植物の有用二次代謝産物生産を活性化する分子技術の開発と展開

开发和部署分子技术以激活植物中有用的次生代谢物的产生

• 批准号: 22KJ0241
• 负责人: 齊藤 里菜
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ0241/
• 关键词: 植物ホルモン; ジャスモン酸; 二次代謝産物; 作用機構

植物ホルモンであるジャスモン酸イソロイシンは、植物由来の二次代謝産物の生合成を活性化する一方で、副作用としてその植物の生長を阻害することが知られている。それに対し、本研究で着目している分子　ジャスモン酸イソロイシンラクトンはトマトにおいて生長阻害を引き起こすことなく、二次代謝産物トマチンの生合成を活性化することが明らかにされている。本研究では、ジャスモン酸イソロイシンラクトンの作用機構について調べ、それに基づいた二次代謝産物生合成活性化能力の実践的活用法の開発を行っている。初年度は、ジャスモン酸イソロイシンラクトンの作用機構の解明に向けて、転写因子や受容体を欠損した変異体を用いた生物活性試験・遺伝子発現解析を実施した。その結果、ジャスモン酸イソロイシンラクトンのトマチン生合成の活性発現に関わる受容体および転写因子を明らかにすることができた。これにより、ジャスモン酸イソロイシンラクトンは選択的に下流の転写因子を活性化するために、トマトの植物体において生長阻害を引き起こすことなくトマチンの生合成を活性化することが明らかになった。また、ジャスモン酸イソロイシンラクトンが他の二次代謝産物生合成に関わるかについて調べるために、メタボローム解析を実施した。現在、データ解析を行い、他の二次代謝産物についての蓄積量を調べている。さらに、次年度は変異体を用いてRNA-seqを行い、ジャスモン酸イソロイシンラクトンが活性化する遺伝子群について網羅的な解析を行なっていく予定である。

Plant growth is inhibited by side effects and activation of secondary metabolites derived from plants. The aim of this study is to activate the synthesis of secondary metabolites in the presence of molecular inhibitors. In this study, the mechanism of action of acid molecules was investigated, and the activity of secondary metabolite biosynthesis and activation was developed. In the first year, the analysis of the mechanism of action of the acid and the factor receptor was carried out. The results show that the activity of the enzyme is related to the expression of the receptor and the expression of the enzyme. The plant growth inhibition factor is activated. The analysis of the secondary metabolites was carried out. Now, the analysis is in progress, and the accumulation of his secondary metabolites is regulated. In the current year, the use of RNA-seq in the analysis of active gene groups in the analysis of pre-determined gene sequences is discussed.