オーキシンの信号伝達系に関する低分子プローブの研究


研究課題名 オーキシンの信号伝達系に関する低分子プローブの研究
レコードタイプ 研究実績報告
報告年度 2005
研究期間 2004-2005
研究課題番号 16710162
研究代表者 林 謙一郎  (ハヤシ ケンイチロウ) 岡山理科大学・理学部・講師
研究代表者番号 30289136
研究機関 岡山理科大学 研究機関番号:35302
研究種目 若手研究(B) 研究種目コード:260
研究分野[3] 生物分子科学 研究分野コード:2401
キーワード オーキシン / 阻害剤 / 構造活性相関 / Terfestatin A / バイオプローブ
研究概要 Terfestatin A(TrfA)は、terphenyl骨格を有する配糖体であり、オーキシンの生理作用に対して、拮抗型阻害活性を有するきわめてユニークなオーキシン信号伝達系阻害剤である。TrfAとオーキシンの最安定配座を比較検討した結果、TrfAの構造の一部が、オーキシンのアナログとして、標的タンパク質においてオーキシンと拮抗していると推定した。そこで、標的タンパク質におけるTrfAの結合モデルを推定し、このモデルをもとに構造活性相関を行った。約40種のTrfA誘導体を合成し、それらの構造活性相関を検討した結果、TrfAのActive core構造を同定することに成功した。この知見をもとに、標的タンパク質を同定するため、アフィニティー精製に用いるビオチン化TrfAの合成を試み、2種のビオチンリンカーを導入したTrfA誘導体を合成した。合成したビオチン化TrfAは、TrfAの1/4程度の阻害活性を保持しており、このビオチン化プローブを用いたTrfAの標的タンパク質の単離、同定が可能であると考えられた。作用機構の研究より、TrfAはオーキシン受容体TIR1に結合せず、TrfAはSCF-TIR1複合体を直接、阻害するのではなく、その働きを制御する新規なオーキシン信号伝達系の因子に作用することが示唆されている。このことから、TrfAの標的タンパク質の同定は、オーキシンの作用機構の研究に重要な知見を与えるものとして期待される。
発表文献 A.Nakamura, N.Nakajima, H.Goda, Y.Shimada, K.Hayashi, H.Nozaki, T.Asami, S.Fujioka, S.Yoshida, S.Fujioka:   "Arabidopsis Aux/IAA genes are involved in Brassinosteroid-mediated growth responses in a manner dependent on organ type"  The Plant J 45.  193-205  (2006)  
A.Yamazoe, K.Hayashi, S.Kepinski, O.Leyser, H.Nozaki:   "Characterization of Terfestatin A, a New Specific Inhibitor for Auxin Signaling"  Plant Physiolgy 139.  779-789  (2005)  
X.Dai, K.Hayashi, H.Nozaki, Y.Cheng, Y.Zhao:   "Genetic and chemical analyses of the action mechanisms of sirtinol in Arabidopsis"  Proc.Natl.Acad.Sci.USA 102.  3129-3134  (2005)  
A.Yamazoe, K.Hayashi, A.Kuboki, S.Ohira, H.Nozaki:   "The isolation, structural determination, and total synthesis of terfestatin A, a novelauxin signaling inhibitor from Streptomyces sp"  Tetrahedron Letters 45.  8359-8362  (2004)  


 

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