フロリゲンの転写活性化能を制御する化合物による花成制御

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フロリゲンは目的とする細胞に到達すると、受容体及び転写因子と相互作用して転写複合体「フロリゲン活性化複合体」を形成する。この複合体が下流遺伝子の転写を活性化して花成を誘導する。本研究ではこのフロリゲンの転写活性化能を標的として、化合物を活用したフロリゲンの機能制御技術を開発するための研究を行う。これまでに、2万化合物を対象とするin vitroの大規模スクリーニングにより、フロリゲン活性化複合体の形成を阻害する化合物を複数見出した。このスクリーニングでは、in vitroで合成したフロリゲン受容体と転写因子OsFD1のC末端ペプチドを対象とした。両タンパク質に蛍光色素を付加し、これらの相互作用の強度がFRETで解析できる実験系を活用した。得られたヒット化合物の中から植物細胞に取り込まれて作用する化合物を見出すために、二次スクリーニングとして細胞内における複合体系性能の調査を行い候補化合物を得た。二次スクリーニングでは、Split luciferaseを改変した方法をイネ培養細胞で実施する実験系を用いた。フロリゲンとOsFD1の両者を含む複合体が形成された場合のみLuciferaseが構成され、その酵素活性を計測することで相互作用の強度を評価できる。得られた化合物は、植物細胞内においても複合体形成を阻害することが示された。相互作用得られた候補化合物について、実際に植物細胞においてフロリゲン活性化複合体の転写活性化が抑制されるかを調査して、これを可能にする化合物を得た。得られた化合物のうち二種類の分子においては、ウキクサやジャガイモの植物体においても機能することを見出した。