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植 物 長 調 節 新 い 発 見
- 植 物 ホ ン ベ ン 伝 達 制 御 -
本 研 究 果 ン
○植 物 ホ ン ベ ン(GA) ッ 調 節 担 う 新 い 発 見
○ ま 個 別 研 究 進 い タ ン 質 絡 複 雑
機 構 あ
○農 業 要 植 物 ホ ン あ ベ ン 作 用 機 構 解 明 大 一 歩 屋 大 学 大 学 院 生 農 学 研 究 科 博 士 課 程 後 期 課 程 1 田 英 樹 さ
大 生 物 機 能 開 発 利 用 研 究 ン タ ー 美 弥 子 准 教 授 研 究 ー プ 植 物 大 さ や 開 花 時 期 調 節 し い 重 要 植 物 ホ ン あ ベ
ン GA 伝 達 い フ ー ッ 調 節 関 わ
発 見 し ま し 本 研 究 明 GA
恒 常 性 維 持 重 要 あ こ 植 物 環 境 適 応 し
植 物 大 さ や 開 花 時 期 適 調 整 し い 考 え ま
ベ ン 働 植 物 背 高 働 い 背 低 ま
ベ ン 植 物 働 け 場 DELLA タ ン 質 GA 応 答 抑 制
し い 重 要 タ ン 質 解 こ 流 遺 伝 子 発 現 調 節 し
GA 応 答 起 こ こ 知 い ま 一 方 こ DELLA タ ン 質 う
1 重 要 機 能 持 い ま そ GA 促 逭 因 子 GA 成 酵 素
や 調 節 因 子 し 働 遺 伝 子 発 現 ON し フ ー ッ 調 節 行 う
い う こ こ 植 物 大 小 さ
し い う 適 GA 伝 達 調 節 し い 考 え い ま
本 研 究 ポ ン こ DELLA フ ー ッ 調 節 詳 細 明
し こ 不 思 議 こ DELLA 遺 伝 子 発 現 調 節 関 わ
DNA 直 接 結 そ 結 仲 転 写 因 子 必 要 あ 予
想 さ い ま し 本 研 究 子 生 物 学 的 手 法 用 い こ 仲 転 写 因 子 し IDD タ ン 質 見 出 し ま し さ GA 促 逭 因 子 1
あ SCL3 タ ン 質 い 研 究 逭 SCL3 IDD 結 こ
そ し DELLA IDD 遺 伝 子 発 現 調 節 阻 害 こ わ ま し 以 結 果 GA フ ー ッ 調 節 DELLA け IDD 及 び SCL3
絡 複 雑 行 わ い こ 明 ま し
GA 農 業 非 常 重 要 植 物 ホ ン 20 世 紀 後 半 展 開 さ 緑 革 GA 量 や 感 受 性 変 化 さ こ ネ や 小 麦 収 量 倍
増 さ こ 成 功 し ま し 回 こ GA 伝 達 非 常 複 雑
フ ー ッ 調 節 さ い こ 明 し ま し そ
し こ う 動 物 広 知 い ま 植 物 殆 報
告 例 い あ 基 礎 研 究 し 大 変 意 義 深 い 言 え ま
本 研 究 成 果 米 国 科 学 雑 誌 米 国 科 学 ー 紀 要 PNAS 近 掲 載 さ 先 立 成 26 5 月 12 日 逬 ン ン 速 報 版 公 開 さ
ま し
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研 究 果 概 要
ベ ン GA 葉 や 茎 伸 長 発 芽 開 花 多 生 理 現 象 わ 植 物
ホ ン ま 国 内 外 多 研 究 者 植 物 う や GA 識
長 調 節 い い 研 究 行 わ ま そ 研 究 明
要 タ ン 質 1 DELLAタ ン 質 DELLA GA
抑 制 因 子 働 い GA 解 さ 様 々 GA応 答
い 必 須 あ 明 ま そ 一 方 DELLA タ ン 質 う 1
機 能 あ 知 い ま そ GA 促 進 因 子 GA 酵 素
や 調 節 因 子 働 遺 伝 子 発 現 ON ッ 調 節 行 う い う
作 用 植 物 大 小 さ い う 適
GA 伝 達 調 節 い 考 え い ま 近 研 究 DELLA
流 何 起 い い 非 常 多 研 究 行 わ い ま
DELLA ッ 調 節 い ま わ い ま せ
回 研 究 DELLA ッ 調 節 明
子 生 物 学 的 手 法 用 い DELLA び 流 遺 伝 子 調 節 領 域 結
タ ン 質 探 索 見 候 補 タ ン 質 DELLA ッ 調 節
関 わ い 確 ま さ GA 促 進 調 節 因 子 あ
SCL3 働 い 検 証 行 い そ 結 果 総 新 ッ 調 節
存 在 明 ま
具 体 的 本 研 究 以 2 点 明 さ ま
DELLAタ ン 質 IDD ば 転 写 因 子 DNA 結 流 GA
促 進 因 子 働 遺 伝 子 発 現 ON ッ 調 節 行 い
SCL3 ば GA 促 進 因 子 DELLA 拮 抗 IDD 結
DELLA ッ 調 節 負 制 御 い
DELLA IDD 流 遺 伝 子 ON
DELLA タ ン 質 GA 伝 達 要 抑 制 因 子 あ 時
ッ 調 節 い 要 タ ン 質 図 1 例 え 言 う ば DELLA ベ
ン い キ GA 応 答 抑 制 GA 促 進 因 子
発 現 ON 時 踏 い う 働 い ま 本 研 究 DELLA IDD
タ ン 質 仲 DNA 結 GA 促 進 因 子 発 現 調 節
明 ま 図 2 IDD 機 能 植 物 GA 失 植 物 似
う 形 示 ま 図 3 IDD DELLA 働 場
必 要 タ ン 質 あ 明 ま
3
DELLA SCL3 IDD 新 規 ッ
さ 々 DELLA 似 タ ン 質 あ GA 促 進 調
節 因 子 あ SCL3 い 研 究 進 ま そ 結 果 SCL3 IDD 結
DELLA SCL3 拮 抗 IDD 結 そ DELLA IDD
遺 伝 子 発 現 調 節 SCL3 阻 害 明 ま 以 結 果 総
GA ッ 調 節 DELLA SCL3 IDD 複 雑 制 御
働 い い 見 出 ま 図 4 そ 作 用 機 序 以 通 1. DELLA IDD SCL3 含 遺 伝 子 発 現 ON
2. SCL3タ ン 質 増 加 SCL3-IDD複 体 増 加 SCL3 含 遺 伝 子 発 現 OFF
以 作 用 機 序 DELLA ッ 調 節 SCL3 負 制 御
さ い い う 明 ま
GA 植 物 大 さ や 開 花 時 期 発 芽 タ ン 農 業 非 常 要 長
段 階 制 御 い 植 物 ホ ン ホ ン 伝 達 知 見 増
や 将 来 的 農 業 有 益 植 物 大 い 植 物 開 花 や 発 芽 自
ン 植 物 作 出 必 要 そ 意 味 い
本 研 究 社 会 的 意 義 決 小 さ い い 考 え い ま
さ 本 研 究 明 う 調 節 DNA 結 い 転
写 因 子 結 タ ン 質 取 替 え 遺 伝 子 発 現 ON や OFF
動 物 知 い 植 物 殆 報 告 さ い ま せ
新 規 様 他 伝 達 い 働 い い 考
え 後 植 物 伝 達 関 研 究 大 寄 与 あ 考 え
ま
4
本 研 究
最 端 次 世 代 研 究 開 発 支 援 植 物 ホ ン ベ ン 利 用 高 植 物 作 出
新 学 術 領 域 研 究 遺 伝 子 相 関
ン 大 学 院 ン 自 然 科 学 国 際 教 育 研 究 支 援 行 わ ま
果 掲 載 雑
米 国 科 学 紀 要 Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America
論 文 タ
DELLA protein functions as a transcriptional activator through the DNA binding of the INDETERMINATE DOMAIN family proteins
著 者
英 樹 1 恒 1 佐 藤 友 美 1 展 隆 2 元 美 佳 3 前 尾 健 一 郎 4 纐 纈 永 子 1 谷 理 恵 1 川 村 真 結 子 1 石 黒 澄 衛 4 多 安 臣 5 高 木 優 2,6 松 岡 信 1
中 美 弥 子 1
1. 屋 大 学 生 物 機 能 開 発 利 用 研 究 ン タ 2. 産 業 技 術 総 研 究 所 生 物 研 究 部 門 3. 愛 媛 大 学 大 学 院 連 農 学 研 究 科 現 ： 屋 大 学 大 学 院 理 学 研 究 科 4.
屋 大 学 大 学 院 生 農 学 研 究 科 5. 香 川 大 学 総 生 科 学 研 究 ン タ 現 ： 屋 大 学 遺 伝 子 実 験 施 設 6. 埼 玉 大 学 環 境 科 学 研 究 ン タ
用 語 説 明
ベ ン GA
植 物 長 発 芽 花 芽 形 果 実 肥 大 促 進 多 生 理 現 象 わ 植 物 ホ ン ベ ン 1926 黒 澤 英 一 馬 鹿 苗 病 菌 発 見 さ
1935 薮 貞 治 郎 単 離 さ 植 物 ベ ン 他
キ ン エ チ ン サ ン ン 酸 植 物 ホ ン
知 い
ッ 調 節
あ 系 得 結 果 そ 原 因 調 節 ベ ン
い GA 増 え 植 物 そ 識 GA 減 応 答 う
逆 GA 少 い 場 植 物 そ 識 GA 増 や 応 答
う そ 機 構 DELLA タ ン 質 GA や GA 応 答 性 関 わ
因 子 GA促 進 因 子 転 写 ON 行 わ う ッ
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調 節 生 物 全 般 広 見 あ 各 々 伝 達 恒 常 性 担 い
IDD タ ン 質
C2H2 型 zinc finger 持 転 写 因 子 1998 開 花 時 期 調 節 関 わ 遺
伝 子 ウ 初 発 見 以 後 様 々 植 物 種 い 開 花 時 期 調
節 低 温 応 答 力 応 答 キ ン 調 節 幅 広 い 機 能 持 わ
い 一 方 本 研 究 明 仲 転 写 因 子 機 能 び GA
伝 達 ッ 調 節 関 わ 本 研 究 初 明
SCL3 タ ン 質
DELLA GRAS ン ば 構 造 持 タ ン 質 過 去 研 究
GA 促 進 因 子 あ 且 自 身 含 流 遺 伝 子 発 現 OFF 調 節
知 い
6
図 DELLA ベ ン 伝 達 調 節
赤 い 矢 印 DELLA ッ 調 節 示
図 DELLA IDD GA 促 進 因 子 発 現 調 節
DELLA IDD 仲 転 写 因 子 利 用 GA 促 進 因 子 発 現 ON
図 普 通 植 物 A IDD 機 能 失 植 物 B
IDD 機 能 失 う 葉 小 さ わ IDD 機 能 失 植 物
DELLA ッ 調 節 効 い
A B
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図 DELLA SCL3 IDD GA ッ 調 節
S CL 3 含 G A促 逭 因 子
S CL 3 含 G A促 逭 因 子
