公募研究班

フロリゲン複合体の立体構造解析と低分子化合物による花成制御

我々の研究グループは蛋白質のX線結晶構造解析や溶液中での立体構造解析や相互作用解析が可能なNMRなどの構造解析技術群を有している。これまでに、普遍的な花芽形成の運命決定因子である花成ホルモンの細胞内受容体を同定し、開花促進活性の本体となる花成ホルモン・受容体・転写因子複合体の結晶構造解析に成功するなど、植物蛋白質の構造研究を通して植物学者とともに蛋白質機能解析に取り組んできた経験と実績を有している。また、構造情報は創薬研究の起点となるため、花成ホルモン受容体複合体をターゲットとする化合物を探索することで花成ホルモンの機能を制御する化合物が得られる可能性が高い。花成ホルモンは植物に普遍的に作用することから、この化合物は「広範な植物」に「栽培途中でも適用可能」な開花調節技術を提供し、従来の植物の開花制御法の問題点を解決すると期待される。
そこで本研究では、花成ホルモン・受容体・転写因子・DNA4者複合体の立体構造を解析し、DNA結合様式を明らかにする。4者複合体は結晶化しなかったため、独自開発の全自動NMR構造決定法など世界最先端のNMR技術・装置とX線・中性子小角散乱法、X線結晶構造解析を組み合わせたハイブリッド構造解析法を用いて構造決定する。辻班の助力を得て構造情報に基づく蛋白質機能解析に取り組むとともに、構造情報に基づく花成ホルモン受容体結合薬剤の探索と化合物の最適化を行い、植物個体を用いた開花制御効果の検証を行う。この化合物の最適化のステップは、本領域内の有機合成グループの助力を得て達成する。最終的には、スクリーニングヒット化合物の結合力を飛躍的に高め、花成の制御が可能な低分子化合物を創製し、植物の生産性や生体機能の精密制御の基盤とする。

メンバ―リスト

• 児嶋　長次郎横浜国立大学　工学研究院、大阪大学　蛋白質研究所
• 杉木　俊彦大阪大学　蛋白質研究所
• 古板　恭子大阪大学　蛋白質研究所

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