| 研究課題名 | ゲノム生物学との融合を目指したマメ科植物就眠運動の生物分子科学 |
| レコードタイプ | 研究実績報告 |
| 報告年度 | 2005 |
| 研究期間 | 2003-2005 |
| 研究課題番号 | 15681013 |
| 研究代表者 | 上田 実 (ウエダ ミノル) 東北大学・大学院・理学研究科・教授 |
| 研究代表者番号 | 60265931 |
| 研究機関 | 東北大学 研究機関番号：11301 |
| 研究種目 | 若手研究(A) 研究種目コード：250 |
| 研究分野[3] | 生物分子科学 研究分野コード：2401 |
| キーワード | β-glucosidase / グルコノアミジン / イソレスペデジン酸 / 就眠運動 / ナノスケール観察 / ミヤコグサ / 覚醒物質 |
| 研究概要 | 就眠・覚醒物質の濃度バランスは配糖体型活性物質のβ-glucosidaseによる分解により制御されており、就眠運動に関する研究を生物時計へと展開していくためには、本酵素の精製・クローニングが重要である。阻害活性が高いグルコノアミジン骨格に覚醒物質イソレスペデジン酸のアグリコン部を導入したグルコノアミジン型阻害剤を合成し、これをリガンドとしたアフィニティークロマトによる目的酵素の精製を計画した。無保護チオノラクタムをNBSにより活性化する簡便な新規アミジン合成法の開発により、グルコノアミジン型覚醒物質の合成に成功した^<1)>。これをリガンドとしたアフィニティーゲルを合成し、粗酵素溶液の精製を行ったところ、1M D-グルコース溶出画分は強いβ-glucosidase活性を示し、SDS-PAGEでほぼ単一なバンドを与えた。 また、光親和性基および抗原となるFITCを導入した電子顕微鏡観察用プローブ(EMプローブ)を開発した。EMプローブ分子中には、光親和性基ベンゾフェノンの光励起によって影響を受けないFITC基を抗原として導入した。これを用いて、昨年度、同定に成功した活性物質受容体(210&180kDa)が、運動細胞原形質膜状に存在することをナノメートルスケールで直接観察することに成功した。これによって、活性物質の生体内ダイナミズムに関する重要な知見が得られた。 また、マメ科モデル植物としてゲノム情報の解析が進むミヤコグサについて活性物質の探索を行った。再現性の良い生物検定法の開発に成功し、これを指標に、採集したミヤコグサ15kgから覚醒活性を示す物質を分離した。活性物質は^1H NMRからポリヒドロキシ化合物と推定されたが、現在のところ構造決定には至っていない。 |
| 発表文献 | Y.Nakamura, et al.：
"Direct Observation of the Target Cell for jasmonate-type Leaf-closing Factor : Genus-specific Binding of Leaf-movement Factor to the Plant Motor Cell,"
Tetrahedron Lett. 47(印刷中).
(2006)
上里, 他： "機能性分子プローブを用いた植物就眠運動の生物有機化学-標的細胞と受容体タンパク質、そして鍵酵素-" 有機合成化学協会誌 64. 117-129 (2006) E.Kato, et al.： "Concise Syntheses of Glyconoamidines as Affinity Ligands for the Purification of β-Glucosidase Involved in a Control of Some Biological Events Including Plant Leaf-Movement," Tetrahedron Lett. 46. 4865-4869 (2005) H.Sato, et al.： "Direct Observation of a Tar get Cell of Leaf-closing Factor by Using Novel Fluorescence-labeled Phyllanthurinolactone," Tetrahedron Lett 46. 5537-5541 (2005) T.Fujii, et al.： "Detection of 210 kDa and 180 kDa Proteins for a Leaf-Movement Factor by Using Novel Photoaffinity Probes" Tetrahedron, 61. 7874-7893 (2005) 上田, 他： "ハエトリソウの「記憶」物質を追って" 現代化学(5月号). 52-57 (2005) |