2026/03/22 更新

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セト ヨシヤ
瀬戸 義哉
SETO YOSHIYA
所属
学部 農学部 専任准教授
職名
専任准教授
外部リンク

学位

  • 修士(農学) ( 北海道大学 )

  • 博士(農学) ( 北海道大学 )

研究キーワード

  • 加水分解酵素

  • ストリゴラクトン

  • 植物ホルモン

研究分野

  • ライフサイエンス / 植物分子、生理科学  / 植物ホルモン

  • ライフサイエンス / 生物有機化学

学歴

  • 北海道大学   農学研究科   共生基盤学専攻

    - 2009年

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    国・地域: 日本国

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  • 北海道大学

    - 2009年

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  • 北海道大学

    - 2006年

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  • 北海道大学   農学研究科   応用生命科学専攻

    - 2006年

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    国・地域: 日本国

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  • 北海道大学   農学部   生物機能化学科

    - 2004年

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    国・地域: 日本国

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  • 北海道大学

    - 2004年

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経歴

  • 明治大学   農学部   准教授

    2021年 - 現在

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  • 明治大学   農学部   専任講師

    2018年4月 - 2021年3月

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  • ソーク研究所   日本学術振興会海外特別研究員

    2015年10月 - 2018年3月

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  • 東北大学   大学院・生命科学研究科   助教

    2012年3月 - 2015年9月

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  • 理化学研究所   植物科学研究センター   博士研究員

    2009年4月 - 2012年2月

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  • 北海道大学   農学研究院   日本学術振興会特別研究員

    2006年4月 - 2009年3月

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所属学協会

論文

  • Two phytohormones synergistically induce parasitic weeds seed germination via KAI2d receptors

    Taiki Suzuki, Tomoya Ishikawa, Marco Bürger, Masahiko Otani, Koji Miyamoto, Wendi Jiang, Hanae Kaku, Naoki Kitaoka, Hideyuki Matsuura, Michio Kuruma, Kotaro Nishiyama, Yoshiya Seto

    2025年12月

  • <i>In vitro</i> dynamic and quantitative monitoring of strigolactone‐signaling complex formation by time‐resolved <scp>FRET</scp>

    Taiki Suzuki, Kotaro Nishiyama, Yusuke Kato, Chihiro Shinkai, Tomoya Ishikawa, Jekson Robertlee, Michio Kuruma, Shinya Hagihara, Marco Bürger, Kosuke Fukui, Tadao Asami, Yoshiya Seto

    The Plant Journal   124 ( 5 )   2025年12月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Wiley  

    SUMMARY

    Strigolactones (SLs) are a class of plant hormones that play a critical role in the suppression of shoot branching. Furthermore, they are exuded from roots and act as signaling molecules for inter‐organism communication in the rhizosphere. Strigolactones trigger those responses by inducing protein–protein interactions (PPIs) of signaling components and subsequent proteolysis of transcriptional repressors. The sequential event involves SL hydrolysis mediated by SL receptors belonging to an α/β‐hydrolase family, although the physiological role of SL hydrolysis is a subject of debate. To date, SL‐induced PPIs have been analyzed by methods such as yeast‐two hybrid, pull‐down, and AlphaScreen assays. However, the kinetic aspect of PPI profiles has not been well studied. Here, we developed an in vitro method to monitor the formation of the SL signaling complex based on Time‐Resolved Förster Resonance Energy Transfer (TR‐FRET) technology. Our TR‐FRET‐based assay system allows us to analyze the mode of action of SL analogs from kinetic and quantitative perspectives. Notably, our method revealed differences in the intensity and time dependency of PPI signals among different SL analogs with a range of hydrolyzabilities. In addition, we found that tolfenamic acid, an antagonist of the SL receptor, inhibited the SL‐induced PPI but could not disrupt the already‐formed signaling complex. The TR‐FRET system was also used to rapidly and specifically detect naturally occurring SLs from root exudates containing many impurities. This work provides insights into the molecular mechanism of SL perception as well as a powerful tool for activity‐based screening of SL signaling modulators.

    DOI: 10.1111/tpj.70624

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  • Functional conservation of the non-canonical strigolactone biosynthetic pathway in root parasitic plants.

    Daichi Okawa, Takumi Yuge, Mayu Kawabuchi, Shiho Jitsukawa, Masahiko Otani, Risa Fujita, Michio Kuruma, Kenji Miura, Satoko Yoshida, Kotaro Nishiyama, Yoshinori Fukasawa, Marco Bürger, Takahito Nomura, Yoshiya Seto

    Plant & cell physiology   2025年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Root parasitic plants in the Orobanchaceae family cause widespread and serious damage to crop production, especially in sub-Saharan Africa. The obligate root parasitic plants in this family, such as Striga and Orobanche, germinate in response to host root-derived small molecules called strigolactones (SLs). Facultative root parasitic plants in the same family, such as Phtheirospermum japonicum, do not require SLs for germination. However, they also sense host root-derived SLs for the chemotropic response to grow toward the host. Thus, both the obligate and facultative root parasitic plants can detect the presence of the host by sensing host-derived SLs. Whether root parasitic plants themselves can biosynthesize SLs has not been resolved. To address this fundamental question, we searched for SL biosynthetic genes in both obligate (Orobanche minor) and facultative (Phtheirospermum japonicum) parasitic plants and analyzed the biochemical function of those gene products. Our results demonstrate that the biochemical functions of SL biosynthetic enzymes (D27, CCD7, CDD8, CYP711A, CLAMT) in both plant species were conserved compared with the corresponding orthologs in non-parasitic plant species. Therefore, our results strongly suggest that the root parasitic plants can themselves produce SLs.

    DOI: 10.1093/pcp/pcaf099

    PubMed

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  • Stepwise deactivation of gibberellins during rice internode elongation

    Toshiaki Ishida, Yingying Zhang, Hongbo Zhu, Shoko Fudano, Yu Peng, Yoshiya Seto, Kiyoshi Mashiguchi, Jiyun Liu, Zuhua He, Shubiao Zhang, Shinjiro Yamaguchi

    Proceedings of the National Academy of Sciences   122 ( 23 )   2025年6月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Proceedings of the National Academy of Sciences  

    Bioactive gibberellins (GAs) are a class of plant hormones that regulate various aspects of plant growth and development, and several key GA deactivation enzymes have been identified. In rice, non-13-hydroxylated GAs have been shown to be deactivated via 16α,17-epoxidation by a cytochrome P450 monooxygenase, ELONGATED UPPERMOST INTERNODE (EUI/CYP714D1). Although 16,17-dihydro-16α,17-epoxyGA <sub>4</sub> (16α,17-epoxyGA <sub>4</sub> ), the product of EUI from bioactive GA <sub>4</sub> , has shown weak bioactivity on rice seedlings, how 16α,17-epoxyGAs are further deactivated remains elusive. Here, we identify the EUI2 gene, which regulates internode elongation in rice, using a map-based cloning strategy. EUI2 encodes an epoxide hydrolase that hydrolyzes 16α,17-epoxyGAs to 16,17-dihydro-16α,17-dihydroxyGAs. The eui2 mutants are taller than wild-type plants but are shorter than the eui mutants. However, the levels of known bioactive GAs in the uppermost internodes are not significantly increased in the eui2 mutants. Instead, we show that the eui2 mutants accumulate 16α,17-epoxyGA <sub>4</sub> to high levels. We also show that exogenously applied 16α,17-epoxyGA <sub>4</sub> is significantly active in elongating the uppermost internode, although not as potent as GA <sub>4</sub> . Furthermore, we demonstrate that 16α,17-epoxyGA <sub>4</sub> can directly interact with the rice GA receptor, GIBBERELLIN INSENSITIVE DWARF1, in vitro. Taken together, the sequential action of EUI and EUI2 results in the stepwise deactivation of GAs during internode elongation in rice. Our data also suggest that the accumulation of a weakly active GA contributes to the mildly tall phenotype of the eui2 mutants.

    DOI: 10.1073/pnas.2415835122

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  • Investigation of trans-to-cis isomerization of cinnamic acid in Arabidopsis using stable-isotope-labeled cinnamic acid. 国際誌

    Kei Tsuzuki, Taiki Suzuki, Kotaro Nishiyama, Yoshiya Seto

    Bioscience, biotechnology, and biochemistry   2025年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Cinnamic acid (CA) is a widely distributed metabolite in plant species and is a precursor of many important plant molecules such as lignin and flavonoids. CA exists as both trans and cis isomers; the trans isomer is more common in nature. Previous reports have revealed that the cis isomer of CA (cis-CA) has auxin-like activity when exogenously applied. Moreover, cis-CA was found as the endogenous compound in planta. Here, we report the chemical synthesis of stable-isotope-labeled trans- and cis-CA. Using these labeled compounds as internal standards, we developed a quantification method of CA using LC-MS/MS. We identified cis-CA in diverse plant species, including liverwort, moss, and lycophyte implying an important role of cis-CA in the terrestrial plant kingdom.

    DOI: 10.1093/bbb/zbaf019

    PubMed

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  • Inhibition of shoot branching in Arabidopsis by the artificially produced canonical-strigolactone. 国際誌

    Yuki Mizutori, Kotaro Nishiyama, Yoshiya Seto

    Bioscience, biotechnology, and biochemistry   2024年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Strigolactones (SLs) are apocarotenoid plant hormones that regulate shoot branching. The natural SLs can be divided into two groups, canonical and non-canonical SLs according to those chemical structures. In a model plant, Arabidopsis thaliana, it has been thought to produce only non-canonical SLs. Moreover, in rice, it was suggested that canonical-SL such as 4-deoxyorobanchol (4DO) does not have a critical role in shoot branching inhibition. In this report, to understand the potential of canonical-SL in shoot branching inhibition pathway in Arabidopsis, SL biosynthetic genes involved in canonical-SL production in other plant species were individually expressed in Arabidopsis. Our data clearly demonstrate that 5-deoxystrigol, but not 4DO, can inhibit shoot branching in Arabidopsis. Moreover, the results confirmed the important role of CLA methyltransferase (CLAMT) in shoot branching inhibition pathway in Arabidopsis.

    DOI: 10.1093/bbb/zbae202

    PubMed

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  • Highly sensitive strigolactone perception by a divergent clade KAI2 receptor in a facultative root parasitic plant, Phtheirospermum japonicum.

    Saori Takei, Masahiko Otani, Tomoya Ishikawa, Taiki Suzuki, Shoma Okabe, Kotaro Nishiyama, Naoto Kawakami, Yoshiya Seto

    Plant & cell physiology   2024年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Phtheirospermum japonicum, a member of the Orobanchaceae family, is a facultative root parasitic plant that can survive without parasitizing the host. In contrast, obligate root parasitic plants such as Striga and Orobanche, which are also members of the Orobanchaceae family, cannot survive in the absence of the host. The germination of obligate root parasitic plants is typically induced by host root-derived strigolactones (SLs) at very low concentrations. The KAI2/HTL family proteins have been found to be involved in the perception of karrikin (KAR), a smoke-derived germination inducer and unidentified endogenous ligand, in non-parasitic plants. Obligate root parasitic plants possess uniquely diverged KAI2 clade genes, which are collectively referred to as KAI2d. Many of those have been shown to function as SL receptors. Intriguingly, the KAI2d clade genes are also conserved in P. japonicum, even though this plant does not require SLs for germination. The biochemical and physiological functions of the KAI2d proteins in P. japonicum remain unclear. Here, we report that some of these proteins can function as SL receptors in P. japonicum. Moreover, we found that one of them, PjKAI2d4, is highly sensitive to SLs when expressed in Arabidopsis, and it is similar to the sensitive SL receptors found in Striga and Orobanche. These results suggest that the KAI2d clade SL receptors play a crucial role not only in obligate parasites but also in facultative parasitic plants.

    DOI: 10.1093/pcp/pcae105

    PubMed

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  • デブラノン類のOrobanche minorに対する発芽促進活性評価 国際誌

    川田紘次郎, 高橋郁夫, 竹井沙織, 野村明史, 瀬戸義哉, 福井康祐, 浅見忠男

    植物の生長調節   72 ( 35 )   19517 - 19525   2024年9月

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  • Radicle growth regulation of root parasitic plants by auxin-related compounds.

    Kei Tsuzuki, Taiki Suzuki, Michio Kuruma, Kotaro Nishiyama, Ken-Ichiro Hayashi, Shinya Hagihara, Yoshiya Seto

    Plant & cell physiology   2024年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Root parasitic plants in the Orobancheceae, such as Striga and Orobanche, cause significant damage to crop production. The germination step of these root parasitic plants is induced by host-root-derived strigolactones (SLs). After germination, the radicles elongate toward the host and invade the host root. We have previously discovered that a simple amino acid, tryptophan (Trp), as well as its metabolite, the plant hormone indole-3-acetic acid (IAA), can inhibit radicle elongation of Orobanche minor. These results suggest that auxin plays a crucial role in the radicle elongation step in root parasitic plants. In this report, we used various auxin chemical probes to dissect the auxin function in the radicle growth of O. minor and Striga hermonthica. We found that synthetic auxins inhibited radicle elongation. In addition, auxin receptor antagonist, auxinole, rescued the inhibition of radicle growth by exogenous IAA. Moreover, a polar transport inhibitor of auxin, N-1-naphthylphthalamic acid (NPA), affected radicle bending. We also proved that exogenously applied Trp is converted into IAA in O. minor seeds, and auxinole partly rescued this radicle elongation. Our data demonstrate a pivotal role of auxin in radicle growth. Thus, manipulation of auxin function in root parasitic plants should offer a useful approach to combat these parasites.

    DOI: 10.1093/pcp/pcae071

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  • Unveiling the complexity of strigolactones: exploring structural diversity, biosynthesis pathways, and signaling mechanisms. 国際誌

    Takahito Nomura, Yoshiya Seto, Junko Kyozuka

    Journal of experimental botany   75 ( 4 )   1134 - 1147   2024年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Strigolactone is the collective name for compounds containing a butenolide as a part of their structure, first discovered as compounds that induce seed germination of root parasitic plants. They were later found to be rhizosphere signaling molecules that induce hyphal branching of arbuscular mycorrhizal fungi, and, finally, they emerged as a class of plant hormones. Strigolactones are found in root exudates, where they display a great variability in their chemical structure. Their structure varies among plant species, and multiple strigolactones can exist in one species. Over 30 strigolactones have been identified, yet the chemical structure of the strigolactone that functions as an endogenous hormone and is found in the above-ground parts of plants remains unknown. We discuss our current knowledge of the synthetic pathways of diverse strigolactones and their regulation, as well as recent progress in identifying strigolactones as plant hormones. Strigolactone is perceived by the DWARF14 (D14), receptor, an α/β hydrolase which originated by gene duplication of KARRIKIN INSENSITIVE 2 (KAI2). D14 and KAI2 signaling pathways are partially overlapping paralogous pathways. Progress in understanding the signaling mechanisms mediated by two α/β hydrolase receptors as well as remaining challenges in the field of strigolactone research are reviewed.

    DOI: 10.1093/jxb/erad412

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  • Latest knowledge on strigolactone biosynthesis and perception. 国際誌

    Yoshiya Seto

    Bioscience, biotechnology, and biochemistry   88 ( 1 )   1 - 7   2023年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Strigolactones (SLs) are a class of terpenoid lactones initially identified as seed germination stimulants for root parasitic plants more than 50 years ago. Long after this initial discovery, SLs were re-characterized as the symbiotic signals for arbuscular mycorrhizal fungi that supply inorganic nutrients, such as phosphate, to their host plants. In 2008, SLs were found to be endogenous plant hormones that regulate shoot branching in plants. The discovery of SLs as a new class of plant hormones has significantly advanced research in this field. Studies over the past 15 years have elucidated almost the entire pathway of SL biosynthesis and the overall mechanism of its signaling. This review summarizes research on the SL biosynthetic pathway, and the current state of knowledge of the SL perception mechanism.

    DOI: 10.1093/bbb/zbad150

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  • Activation of Strigolactone Biosynthesis by the DWARF14-LIKE/KARRIKIN-INSENSITIVE2 Pathway in Mycorrhizal Angiosperms, but Not in Arabidopsis, a Non-mycorrhizal Plant.

    Kiyoshi Mashiguchi, Ryo Morita, Kai Tanaka, Kyoichi Kodama, Hiromu Kameoka, Junko Kyozuka, Yoshiya Seto, Shinjiro Yamaguchi

    Plant & cell physiology   64 ( 9 )   1066 - 1078   2023年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Strigolactones (SLs) are a class of plant hormones that regulate many aspects of plant growth and development. SLs also improve symbiosis with arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) in the rhizosphere. Recent studies have shown that the DWARF14-LIKE (D14L)/KARRIKIN-INSENSITIVE2 (KAI2) family, paralogs of the SL receptor D14, are required for AMF colonization in several flowering plants, including rice. In this study, we found that (-)-GR5, a 2'S-configured enantiomer of a synthetic SL analog (+)-GR5, significantly activated SL biosynthesis in rice roots via D14L. This result is consistent with a recent report, showing that the D14L pathway positively regulates SL biosynthesis in rice. In fact, the SL levels tended to be lower in the roots of the d14l mutant under both inorganic nutrient-deficient and -sufficient conditions. We also show that the increase in SL levels by (-)-GR5 was observed in other mycorrhizal plant species. In contrast, the KAI2 pathway did not upregulate the SL level and the expression of SL biosynthetic genes in Arabidopsis, a non-mycorrhizal plant. We also examined whether the KAI2 pathway enhances SL biosynthesis in the liverwort Marchantia paleacea, where SL functions as a rhizosphere signaling molecule for AMF. However, the SL level and SL biosynthetic genes were not positively regulated by the KAI2 pathway. These results imply that the activation of SL biosynthesis by the D14L/KAI2 pathway has been evolutionarily acquired after the divergence of bryophytes to efficiently promote symbiosis with AMF, although we cannot exclude the possibility that liverworts have specifically lost this regulatory system.

    DOI: 10.1093/pcp/pcad079

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  • What's New in Strigolactone Research?

    Shinjiro Yamaguchi, Yoshiya Seto, Junko Kyozuka

    Plant & cell physiology   64 ( 9 )   933 - 935   2023年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/pcp/pcad095

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  • Synthesis of Carlactone Derivatives to Develop a Novel Inhibitor of Strigolactone Biosynthesis. 国際誌

    Kojiro Kawada, Tatsuo Saito, Satoshi Onoda, Takuma Inayama, Ikuo Takahashi, Yoshiya Seto, Takahito Nomura, Yasuyuki Sasaki, Tadao Asami, Shunsuke Yajima, Shinsaku Ito

    ACS omega   8 ( 15 )   13855 - 13862   2023年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Strigolactones (SLs), phytohormones that inhibit shoot branching in plants, promote the germination of root-parasitic plants, such as Striga spp. and Orobanche spp., which drastically reduces the crop yield. Therefore, reducing SL production via chemical treatment may increase the crop yield. To design specific inhibitors, it is valid to utilize the substrate structure of the target proteins as lead compounds. In this study, we focused on Os900, a rice enzyme that oxidizes the SL precursor carlactone (CL) to 4-deoxyorobanchol (4DO), and synthesized 10 CL derivatives. The effects of the synthesized CL derivatives on SL biosynthesis were evaluated by the Os900 enzyme assay in vitro and by measuring 4DO levels in rice root exudates. We identified some CL derivatives that inhibited SL biosynthesis in vitro and in vivo.

    DOI: 10.1021/acsomega.3c00098

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  • A Divergent Clade KAI2 Protein in the Root Parasitic Plant Orobanche minor Is a Highly Sensitive Strigolactone Receptor and Is Involved in the Perception of Sesquiterpene Lactones.

    Saori Takei, Yuta Uchiyama, Marco Bürger, Taiki Suzuki, Shoma Okabe, Joanne Chory, Yoshiya Seto

    Plant & cell physiology   2023年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Strigolactones (SLs) were initially discovered as germination inducers for root parasitic plants. In 2015, three groups independently reported the characterization of the SL receptor in the root parasitic plant Striga hermonthica, which causes significant damage to crop production, particularly in sub-Saharan Africa. The characterized receptors belong to HYPOSENSITIVE TO LIGHT/KARRIKIN INSENSITIVE2 (HTL/KAI2), which is a member of the α/β-hydrolase protein superfamily. In non-parasitic plants, HTL/KAI2 perceives the smoke-derived germination inducer karrikin and a yet-unidentified endogenous ligand. However, root parasitic plants evolved a specific clade of HTL/KAI2 that has diverged from the KAI2 clade of non-parasitic plants. The S. hermonthica SL receptors are included in this specific clade, which is called KAI2 divergent (KAI2d). Orobanche minor is an obligate root holoparasitic plant that grows completely dependent on the host for water and nutrients because of a lack of photosynthetic ability. Previous phylogenetic analysis of KAI2 proteins in O. minor has demonstrated the presence of at least five KAI2d clade genes. Here, we report that KAI2d3 and KAI2d4 in O. minor have the ability to act as the SL receptors. They directly interact with SLs in vitro, and when expressed in Arabidopsis, they rescue thermo-inhibited germination in response to the synthetic SL analog GR24. In particular, KAI2d3 showed high sensitivity to GR24 when expressed in Arabidopsis, suggesting that this receptor enables highly sensitive SL recognition in O. minor. Furthermore, we provide evidence that these KAI2d receptors are involved in the perception of sesquiterpene lactones, non-strigolactone-type germination inducers.

    DOI: 10.1093/pcp/pcad026

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  • Desmethyl type germinone, a specific agonist for the HTL/KAI2 receptor, induces the Arabidopsis seed germination in a gibberellin-independent manner

    Shoma Okabe, Kana Kitaoka, Taiki Suzuki, Michio Kuruma, Shinya Hagihara, Shinjiro Yamaguchi, Kosuke Fukui, Yoshiya Seto

    Biochemical and Biophysical Research Communications   649   110 - 117   2023年3月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.bbrc.2023.01.086

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  • A carlactonoic acid methyltransferase that contributes to the inhibition of shoot branching in Arabidopsis. 国際誌

    Kiyoshi Mashiguchi, Yoshiya Seto, Yuta Onozuka, Sarina Suzuki, Kiyoko Takemoto, Yanting Wang, Lemeng Dong, Kei Asami, Ryota Noda, Takaya Kisugi, Naoki Kitaoka, Kohki Akiyama, Harro Bouwmeester, Shinjiro Yamaguchi

    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America   119 ( 14 )   e2111565119   2022年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    SignificanceStrigolactones (SLs) are a group of apocarotenoid hormones, which regulates shoot branching and other diverse developmental processes in plants. The major bioactive form(s) of SLs as endogenous hormones has not yet been clarified. Here, we identify an Arabidopsis methyltransferase, CLAMT, responsible for the conversion of an inactive precursor to a biologically active SL that can interact with the SL receptor in vitro. Reverse genetic analysis showed that this enzyme plays an essential role in inhibiting shoot branching. This mutant also contributed to specifying the SL-related metabolites that could move from root to shoot in grafting experiments. Our work has identified a key enzyme necessary for the production of the bioactive form(s) of SLs.

    DOI: 10.1073/pnas.2111565119

    PubMed

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  • A New Series of Strigolactone Analogs Derived From Cinnamic Acids as Germination Inducers for Root Parasitic Plants. 国際誌

    Taiki Suzuki, Michio Kuruma, Yoshiya Seto

    Frontiers in plant science   13   843362 - 843362   2022年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Root parasitic plants such as Striga and Orobanche cause significant damage on crop production, particularly in sub-Saharan Africa. Their seeds germinate by sensing host root-derived signaling molecules called strigolactones (SLs). SL mimics can be used as suicidal germination inducers for root parasitic plants. Previous attempts to develop such chemicals have revealed that the methylbutenolide ring (D-ring), a common substructure in all the naturally occurring SLs, is critical for SL agonistic activity, suggesting that it should be possible to generate new SL mimics simply by coupling a D-ring with another molecule. Because structural information regarding SLs and their receptor interaction is still limited, such an approach might be an effective strategy to develop new potent SL agonists. Here, we report development of a series of new SL analogs derived from cinnamic acid (CA), the basis of a class of phenylpropanoid natural products that occur widely in plants. CA has an aromatic ring and a double-bond side-chain structure, which are advantageous for preparing structurally diverse derivatives. We prepared SL analogs from cis and trans configuration CA, and found that all the cis-CA-derived SL analogs had stronger activities as seed germination inducers for the root parasitic plants, Orobanche minor and Striga hermonthica, compared with the corresponding trans-CA-derived analogs. Moreover, introduction of a substitution at the C-4 position increased the germination-stimulating activity. We also found that the SL analogs derived from cis-CA were able to interact directly with SL receptor proteins more effectively than the analogs derived from trans-CA. The cis isomer of CA was previously reported to have a growth promoting effect on non-parasitic plants such as Arabidopsis. We found that SL analogs derived from cis-CA also showed growth promoting activity toward Arabidopsis, suggesting that these new SL agonists might be useful not only as suicidal germination inducers for root parasitic weeds, but also as plant growth promoters for the host plants.

    DOI: 10.3389/fpls.2022.843362

    PubMed

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  • Tryptophan derivatives regulate the seed germination and radicle growth of a root parasitic plant, Orobanche minor. 国際誌

    Michio Kuruma, Taiki Suzuki, Yoshiya Seto

    Bioorganic & medicinal chemistry letters   43   128085 - 128085   2021年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Root parasitic plant germination is induced by the host-derived chemical, strigolactone (SL). We found that a major microbial culture broth component, tryptone, inhibits the SL-inducible germination of a root parasitic plant, Orobanche minor. l-tryptophan (l-Trp) was isolated as the active compound from tryptone. We further found that l-Trp related compounds (1b-11), such as a major plant hormone auxin (8, indole-3-acetic acid; IAA), also inhibit the germination and post-radicle growth of O. minor. We designed a hybrid chemical (13), in which IAA is attached to a part of SL, and found that this synthetic analog induced the germination of O. minor, and also inhibited post-radicle growth. Moreover, contrary to our expectations, we found that N-acetyl Trp (9) showed germination stimulating activity, and introduction of a substitution at C-5 position increased its activity (12a-12f). Our data, in particular, the discovery of a structurally hybrid compound that has two activities that induce spontaneous germination and inhibit subsequent radical growth, would provide new types of germination regulators for root parasitic plants.

    DOI: 10.1016/j.bmcl.2021.128085

    PubMed

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  • Ligand-receptor interactions in plant hormone signaling. 国際誌

    Jun Takeuchi, Kosuke Fukui, Yoshiya Seto, Yousuke Takaoka, Masanori Okamoto

    The Plant journal : for cell and molecular biology   105 ( 2 )   290 - 306   2021年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Small-molecule plant hormones principally control plant growth, development, differentiation, and environmental responses. Nine types of plant hormones are ubiquitous in angiosperms, and the molecular mechanisms of their hormone actions have been elucidated during the last two decades by genomic decoding of model plants with genetic mutants. In particular, the discovery of hormone receptors has greatly contributed to the understanding of signal transduction systems. The three-dimensional structure of the ligand-receptor complex has been determined for eight of the nine hormones by X-ray crystal structure analysis, and ligand perception mechanisms have been revealed at the atomic level. Collective research has revealed the molecular function of plant hormones that act as either molecular glue or an allosteric regulator for activation of receptors. In this review, we present an overview of the respective hormone signal transduction and describe the structural bases of ligand-receptor interactions.

    DOI: 10.1111/tpj.15115

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  • Strigolactone biosynthesis, transport and perception. 国際誌

    Kiyoshi Mashiguchi, Yoshiya Seto, Shinjiro Yamaguchi

    The Plant journal : for cell and molecular biology   105 ( 2 )   335 - 350   2021年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Strigolactones (SLs) are plant hormones that regulate diverse developmental processes and environmental responses. They are also known to be root-derived chemical signals that regulate symbiotic and parasitic interactions with arbuscular mycorrhizal fungi and root parasitic plants, respectively. Since the discovery of the hormonal function of SLs in 2008, there has been much progress in the SL research field. In particular, a number of breakthroughs have been achieved in our understanding of SL biosynthesis, transport and perception. The discovery of the hormonal function of SL was quite valuable not only as the identification of a new class of plant hormones, but also as the discovery of the long-sought-after SL biosynthetic and response mutants. These mutants in several plant species provided us the genetic resources to address fundamental questions regarding SL biosynthesis and perception. Such mutants were further characterized later, and biochemical analyses of these genetically identified factors have uncovered the outline of SL biosynthesis and perception so far. Moreover, new genes involved in SL transport have been discovered through reverse genetic analyses. In this review, we summarize recent advances in SL research with a focus on biosynthesis, transport and perception.

    DOI: 10.1111/tpj.15059

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  • ストリゴラクトンの受容:加水分解の役割は? 招待

    瀬戸義哉, 山口信次郎

    植物の生長調節   55   110 - 115   2020年12月

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    記述言語:日本語  

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  • Chemical identification of 18-hydroxycarlactonoic acid as an LjMAX1 product and in planta conversion of its methyl ester to canonical and non-canonical strigolactones in Lotus japonicus. 査読 国際誌

    Narumi Mori, Aika Sado, Xiaonan Xie, Kaori Yoneyama, Kei Asami, Yoshiya Seto, Takahito Nomura, Shinjiro Yamaguchi, Koichi Yoneyama, Kohki Akiyama

    Phytochemistry   174   112349 - 112349   2020年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Strigolactones (SLs) are a group of plant apocarotenoids that act as rhizosphere signaling molecules for both arbuscular mycorrhizal fungi and root parasitic plants. They also regulate plant architecture as phytohormones. The model legume Lotus japonicus (synonym of Lotus corniculatus) produces canonical 5-deoxystrigol (5DS) and non-canonical lotuslactone (LL). The biosynthesis pathways of the two SLs remain elusive. In this study, we characterized the L. japonicus MAX1 homolog, LjMAX1, found in the Lotus japonicus genome assembly build 2.5. The L. japonicus max1 LORE1 insertion mutant was deficient in 5DS and LL production. A recombinant LjMAX1 protein expressed in yeast microsomes converted carlactone (CL) to 18-hydroxycarlactonoic acid (18-OH-CLA) via carlactonoic acid (CLA). Identity of 18-OH-CLA was confirmed by comparison of the methyl ester derivative of the MAX1 product with chemically synthesized methyl 18-hydroycarlactonoate (18-OH-MeCLA) using LC-MS/MS. (11R)-CL was detected as an endogenous compound in the root of L. japonicus.13C-labeled CL, CLA, and 18-OH-MeCLA were converted to [13C]-5DS and LL in plant feeding experiments using L. japonicus WT. These results showed that LjMAX1 is the crucial enzyme in the biosynthesis of Lotus SLs and that 18-hydroxylated carlactonoates are possible precursors for SL biosynthesis in L. japonicus.

    DOI: 10.1016/j.phytochem.2020.112349

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  • ストリゴラクトン研究の最先端-3 植物のストリゴラクトン信号伝達メカニズム 加水分解酵素型受容体DWARF14の機能解析

    安井令, 瀬戸義哉, 山口信次郎

    化学と生物   58 ( 12 )   2020年

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  • Strigolactone perception and deactivation by a hydrolase receptor DWARF14 査読

    Yoshiya Seto, Rei Yasui, Hiromu Kameoka, Muluneh Tamiru, Mengmeng Cao, Ryohei Terauchi, Akane Sakurada, Rena Hirano, Takaya Kisugi, Atsushi Hanada, Mikihisa Umehara, Eunjoo Seo, Kohki Akiyama, Jason Burke, Noriko Takeda-Kamiya, Weiqiang Li, Yoshinori Hirano, Toshio Hakoshima, Kiyoshi Mashiguchi, Joseph P. Noel, Junko Kyozuka, Shinjiro Yamaguchi

    Nature Communications   10 ( 1 )   191   2019年12月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1038/s41467-018-08124-7

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  • Genome Sequence of Striga asiatica Provides Insight into the Evolution of Plant Parasitism. 査読 国際誌

    Satoko Yoshida, Seungill Kim, Eric K Wafula, Jaakko Tanskanen, Yong-Min Kim, Loren Honaas, Zhenzhen Yang, Thomas Spallek, Caitlin E Conn, Yasunori Ichihashi, Kyeongchae Cheong, Songkui Cui, Joshua P Der, Heidrun Gundlach, Yuannian Jiao, Chiaki Hori, Juliane K Ishida, Hiroyuki Kasahara, Takatoshi Kiba, Myung-Shin Kim, Namjin Koo, Anuphon Laohavisit, Yong-Hwan Lee, Shelley Lumba, Peter McCourt, Jenny C Mortimer, J Musembi Mutuku, Takahito Nomura, Yuko Sasaki-Sekimoto, Yoshiya Seto, Yu Wang, Takanori Wakatake, Hitoshi Sakakibara, Taku Demura, Shinjiro Yamaguchi, Koichi Yoneyama, Ri-Ichiroh Manabe, David C Nelson, Alan H Schulman, Michael P Timko, Claude W dePamphilis, Doil Choi, Ken Shirasu

    Current biology : CB   29 ( 18 )   3041 - 3052   2019年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Parasitic plants in the genus Striga, commonly known as witchweeds, cause major crop losses in sub-Saharan Africa and pose a threat to agriculture worldwide. An understanding of Striga parasite biology, which could lead to agricultural solutions, has been hampered by the lack of genome information. Here, we report the draft genome sequence of Striga asiatica with 34,577 predicted protein-coding genes, which reflects gene family contractions and expansions that are consistent with a three-phase model of parasitic plant genome evolution. Striga seeds germinate in response to host-derived strigolactones (SLs) and then develop a specialized penetration structure, the haustorium, to invade the host root. A family of SL receptors has undergone a striking expansion, suggesting a molecular basis for the evolution of broad host range among Striga spp. We found that genes involved in lateral root development in non-parasitic model species are coordinately induced during haustorium development in Striga, suggesting a pathway that was partly co-opted during the evolution of the haustorium. In addition, we found evidence for horizontal transfer of host genes as well as retrotransposons, indicating gene flow to S. asiatica from hosts. Our results provide valuable insights into the evolution of parasitism and a key resource for the future development of Striga control strategies.

    DOI: 10.1016/j.cub.2019.07.086

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  • Chemical screening of novel strigolactone agonists that specifically interact with DWARF14 protein 査読

    Yasui Rei, Seto Yoshiya, Ito Shinsaku, Kawada Kojiro, Itto-Nakama Kaori, Mashiguchi Kiyoshi, Yamaguch Shinjiro

    BIOORGANIC & MEDICINAL CHEMISTRY LETTERS   29 ( 7 )   938 - 942   2019年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.bmcl.2019.01.010

    Web of Science

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  • Structural Basis of Karrikin and Non-natural Strigolactone Perception in Physcomitrella patens. 査読

    Bürger M, Mashiguchi K, Lee HJ, Nakano M, Takemoto K, Seto Y, Yamaguchi S, Chory J

    Cell reports   26 ( 4 )   855 - 865.e5   2019年1月

  • An allelic series at the KARRIKIN INSENSITIVE 2 locus of Arabidopsis thaliana decouples ligand hydrolysis and receptor degradation from downstream signalling. 査読

    Yao J, Mashiguchi K, Scaffidi A, Akatsu T, Melville KT, Morita R, Morimoto Y, Smith SM, Seto Y, Flematti GR, Yamaguchi S, Waters MT

    The Plant journal : for cell and molecular biology   96 ( 1 )   75 - 89   2018年10月

  • Ethylene-gibberellin signaling underlies adaptation of rice to periodic flooding 査読

    Takeshi Kuroha, Keisuke Nagai, Rico Gamuyao, Diane R. Wang, Tomoyuki Furuta, Masanari Nakamori, Takuya Kitaoka, Keita Adachi, Anzu Minami, Yoshinao Mori, Kiyoshi Mashiguchi, Yoshiya Seto, Shinjiro Yamaguchi, Mikiko Kojima, Hitoshi Sakakibara, Jianzhong Wu, Kaworu Ebana, Nobutaka Mitsuda, Masaru Ohme-Takagi, Shuichi Yanagisawa, Masanori Yamasaki, Ryusuke Yokoyama, Kazuhiko Nishitani, Toshihiro Mochizuki, Gen Tamiya, Susan R. McCouch, Motoyuki Ashikari

    Science   361 ( 6398 )   181 - 186   2018年7月

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Association for the Advancement of Science (AAAS)  

    DOI: 10.1126/science.aat1577

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  • カーラクトン類の代謝と受容に関する研究

    瀬戸 義哉

    植物の生長調節   53 ( 1 )   27 - 34   2018年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 植物化学調節学会  

    &lt;p&gt;Strigolactones (SLs)are plant hormones that regulate shoot branching as well as being known as rhizosphere signals for parasitic and symbiotic interactions. In 2012, an SL-like molecule called carlactone (CL) was identified through the biochemical functional analysis of three enzymes, CAROTENOID CLEAVAGE DIOXYGENASE7 (CCD7), CCD8, and DWARF27 (D27), yet its natural occurrence in plant tissue was not proved. Using a chemically synthesized stable isotope labeled CL as an internal standard we successfully identified CL as an endogenous metabolite both in rice and Arabidopsis by LC-MS/MS analysis. Moreover, we proved bioconversion of CL into some SL molecules in rice, conclusively demonstrating that CL is an endogenous biosynthetic precursor for SLs. In addition, we found that CL is converted into its carboxylated analog, carlactonic acid (CLA), in a manner dependent on a cytochrome P450, &lt;i&gt;MAX1&lt;/i&gt;. We also identified a methyl esterified derivative of CLA, methyl carlactonoate (MeCLA), as an endogenous SL-like molecule in Arabidopsis. Intriguingly, among three CL-related molecules (CL, CLA, MeCLA), only MeCLA could physically interact with the SL receptor protein, AtD14, suggesting that the methyl esterification step of CLA has a critical role to produce bioactive hormone compounds in the shoot branching inhibition pathway.&lt;/p&gt;

    DOI: 10.18978/jscrp.53.1_27

    CiNii Research

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  • ストリゴラクトンの生合成

    瀬戸義哉, 山口信次郎

    植物の生長調節   51 ( 2 )   97 - 102   2016年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人植物化学調節学会  

    <p>Strigolactones (SLs), which were initially characterized as seed germination stimulants for root parasitic plants about 50 years ago, are now known as symbiotic signals for arbuscular mycorrhizal fungi as well as plant hormones that regulate shoot branching and so on. The discovery of SLs as a new class of plant hormones in 2008 was also significant as an initial characterization of SL biosynthetic mutants, which greatly facilitated its biosynthetic studies. In 2012, an SL-like compound called carlactone (CL) was identified from <i>in vitro</i> biochemical studies using three recombinant proteins of biosynthetic enzymes. The discovery of CL further moved ahead with this research field, and so far the nearly entire picture of the SL biosynthetic pathway has been unveiled. In this review, we will introduce the latest knowledge on the SL biosynthetic pathway as well as current efforts toward the characterization of the bioactive forms of SLs as plant hormones.</p>

    DOI: 10.18978/jscrp.51.2_97

    CiNii Research

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  • Unveiling the functional diversity of the alpha/beta hydrolase superfamily in the plant kingdom 査読

    Jeffrey T. Mindrebo, Charisse M. Nartey, Yoshiya Seto, Michael D. Burkart, Joseph P. Noel

    CURRENT OPINION IN STRUCTURAL BIOLOGY   41   233 - 246   2016年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.sbi.2016.08.005

    Web of Science

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  • Unveiling the functional diversity of the alpha/beta hydrolase superfamily in the plant kingdom (vol 41, pg 233, 2016)

    Jeffrey T. Mindrebo, Charisse M. Nartey, Yoshiya Seto, Michael D. Burkartl, Joseph P. Noel

    CURRENT OPINION IN STRUCTURAL BIOLOGY   41   256 - 257   2016年12月

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    記述言語:英語  

    Web of Science

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  • LATERAL BRANCHING OXIDOREDUCTASE acts in the final stages of strigolactone biosynthesis in Arabidopsis 査読

    Philip B. Brewer, Kaori Yoneyama, Fiona Filardo, Emma Meyers, Adrian Scaffidi, Tancred Frickey, Kohki Akiyama, Yoshiya Seto, Elizabeth A. Dun, Julia E. Cremer, Stephanie C. Kerr, Mark T. Waters, Gavin R. Flematti, Michael G. Mason, Georg Weiller, Shinjiro Yamaguchi, Takahito Nomura, Steven M. Smith, Koichi Yoneyama, Christine A. Beveridge

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA   113 ( 22 )   6301 - 6306   2016年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1073/pnas.1601729113

    Web of Science

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  • Apoplastic interactions between plants and plant root intruders 査読

    Kanako Mitsumasu, Yoshiya Seto, Satoko Yoshida

    FRONTIERS IN PLANT SCIENCE   6   617   2015年8月

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  • Structural Requirements of Strigolactones for Shoot Branching Inhibition in Rice and Arabidopsis 査読

    Mikihisa Umehara, Mengmeng Cao, Kohki Akiyama, Tomoki Akatsu, Yoshiya Seto, Atsushi Hanada, Weiqiang Li, Noriko Takeda-Kamiya, Yu Morimoto, Shinjiro Yamaguchi

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   56 ( 6 )   1059 - 1072   2015年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1093/pcp/pcv028

    Web of Science

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  • アポプラスト内のシグナル分子の動きと働き

    瀬戸義哉, 山口信次郎

    植物の生長調節   50 ( 1 )   70 - 75   2015年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人植物化学調節学会  

    <p>The apoplast is the space outside the plasma membrane, consisting of the cell wall and its outer space. The apoplastic solution contains a wide variety of small molecules, some of which are taken up from soil with water. In addition, some chemicals biosynthesized in the cell are secreted into the apoplastic region through the plasma membrane. Xylem sap contains many of these small chemicals including signaling molecules, thus the apoplastic region has an important role in the translocation of these small signaling molecules. In this review, we describe recent topics on the movement and functions of selected hormonal molecules that are transported over a long distance through the xylem. In a broad sense, the long distance translocation of signaling molecules through the apoplast can be considered as a part of "the information processing system of the plant cell wall".</p>

    DOI: 10.18978/jscrp.50.1_70

    CiNii Research

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  • Lack of cytosolic glutamine synthetase1;2 in vascular tissues of axillary buds causes severe reduction in their outgrowth and disorder of metabolic balance in rice seedlings 査読

    Miwa Ohashi, Keiki Ishiyama, Miyako Kusano, Atsushi Fukushima, Soichi Kojima, Atsushi Hanada, Keiichi Kanno, Toshihiko Hayakawa, Yoshiya Seto, Junko Kyozuka, Shinjiro Yamaguchi, Tomoyuki Yamaya

    PLANT JOURNAL   81 ( 2 )   347 - 356   2015年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1111/tpj.12731

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  • UDP-Glc非依存性配糖体化酵素による新規なジャスモン酸の配糖体化と その生理的意義

    竹松 知紀, 瀬戸 義哉, 宮澤 吉郎, 和久田 真司, 荻原 毅, 佐分利 亘, 森 春英, 高橋 公咲, 松浦 英幸

    天然有機化合物討論会講演要旨集   57   Oral14   2015年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:天然有機化合物討論会実行委員会  

    <p>【目 的】</p><p> 植物は大地に根を張り移動が困難である事から、自己の被る様々な環境要因,ストレスに適応して生活環を終結させなくてはならない。よって、植物は独自の環境応答機構を有している。この応答機構を司る生理活性物質として植物ホルモンと呼称される一群の化合物が知られ、多くの研究がなされてきた。我々の研究室では長年、植物ホルモンの一種であるジャスモン酸(JA)について、鋭意研究を行っている。JA類は植物の傷害応答シグナル物質として必須であり、他の興味ある生理活性としてバレイショ塊茎の誘導活性、植物の就眠運動における就眠誘導、花粉管伸長促進などが知られている。近年、JA類の生理活性の制御の観点から、配糖化、チトクロームP450による酸化などに注目した報告がある。</p><p> 我々はJA類の配糖体化に関して研究を進め、イネに含まれるOsSGTを12-hydroxyJA(12-OHJA)配糖化酵素として報告した[1]。OsSGT は糖供与体としてUDP-Glcを用いるが、12-OHJAよりサリチル酸(SA)に対してより高い糖転位活性を示した。しかしながら、本酵素の探索過程において、SAに対してほとんど配糖化活性を示さず、12-OHJAに特異性の高いUDP-Glc非依存性の配糖化酵素の存在も明らかとした。現在のところ、UDP-Glc非依存性の植物2次代謝産物を標的とした配糖化酵素に関しては松葉らの報告[2]があるのみであり、植物ホルモンの配糖体化に関してUDP-Glc非依存性の糖転位酵素が関与しているとの報告は一切無い。</p><p> 上記の興味ある発見の詳細を明らかとすべく我々は、1)イネカルスに含まれるUDP-Glc非依存性の配糖化酵素の精製、2)イネカルスに含まれる本配糖化酵素の糖供与体の単離精製、構造決定,3)本配糖化酵素の諸性質の究明を進めたところ、本配糖化酵素はb−glucosydase, OsBGlu1 (accession number: AK100165)であると突き止め、イネにおいてサリチル酸グルコシド(SAG)が糖供与体として働くことを明らかとした(図1)。本酵素の生理学的意義は水酸化JA類を配糖化しJAの活性調節に寄与していると示唆できた事から、本成果について報告する。</p><p> </p><p>【研究方法および結果】</p><p>1. UDP-Glc非依存性配糖化酵素の発見</p><p> イネカルス粗酵素溶液にUDP-Glcを糖供与体としない12-OHJA 選択的な配糖化酵素が存在する事を、市販の糖供与体を用い、以下の実験より発見した。糖転位反応液としてイネカルスより抽出した粗酵素溶液、糖受容体としてJA水酸化体の一種である12-OHJA、糖供与体として市販のGlc 1-phosphate, TDP-Glc, octyl-Glc, UDP-Glcを用いて実験を行った。その結果、octyl-Glc はUDP-Glcよりも12-OHJAにより選択的に糖を供与し、SAはほとんど配糖化されなかった。</p><p>2. イネ由来のUDP-Glc非依存性配糖化酵素の同定</p><p> 12-OHJA選択的糖転位活性を指標に、イネカルス粗酵素溶液に含まれる糖転位酵素の同定を試みた。糖供与体としてoctyl-Glc、糖受容体として12-OHJAを用い、種々の精製操作の後、得られた精製タンパク質はペプチドマスフィンガープ</p><p>(View PDFfor the rest of the abstract.)</p>

    DOI: 10.24496/tennenyuki.57.0_Oral14

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  • Carlactone is converted to carlactonoic acid by MAX1 in Arabidopsis and its methyl ester can directly interact with AtD14 in vitro 査読

    Satoko Abe, Aika Sado, Kai Tanaka, Takaya Kisugi, Kei Asami, Saeko Ota, Hyun Il Kim, Kaori Yoneyama, Xiaonan Xie, Toshiyuki Ohnishi, Yoshiya Seto, Shinjiro Yamaguchi, Kohki Akiyama, Koichi Yoneyama, Takahito Nomura

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA   111 ( 50 )   18084 - 18089   2014年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1073/pnas.1410801111

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  • Strigolactone biosynthesis and perception 査読

    Yoshiya Seto, Shinjiro Yamaguchi

    CURRENT OPINION IN PLANT BIOLOGY   21   1 - 6   2014年10月

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  • ストリゴラクトンの生合成中間体カーラクトンの発見

    瀬戸義哉, 山口信次郎, 秋山康紀

    バイオサイエンスとインダストリー   72 ( 4 )   315 - 316   2014年7月

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    記述言語:日本語  

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  • Carlactone is an endogenous biosynthetic precursor for strigolactones 査読

    Yoshiya Seto, Aika Sado, Kei Asami, Atsushi Hanada, Mikihisa Umehara, Kohki Akiyama, Shinjiro Yamaguchi

    PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA   111 ( 4 )   1640 - 1645   2014年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1073/pnas.1314805111

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  • 15. 加水分解酵素EUI2によるジベレリンの不活性化機構の解析(口頭発表,植物化学調節学会第49回大会)

    札野 翔子, He Zuhua, 山口 信次郎, 瀬戸 義哉, 田中 海, 来生 貴也, 阿部 聡子, 野村 崇人, Zhang Yingying, Zhu Hongbo, Zhang Shubiao

    植物化学調節学会 研究発表記録集   49   33 - 33   2014年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人 植物化学調節学会  

    DOI: 10.18978/jscrpanb.49.Supplement_33

    CiNii Research

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  • ストリゴラクトンの多様な生理作用と生合成

    山田雄介, 梅原三貴久, 瀬戸義哉

    植物の生長調節   48 ( 2 )   148 - 153   2013年12月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:一般社団法人植物化学調節学会  

    <p>Strigolactones (SLs) were initially characterized as root-derived signals for parasitic and symbiotic interactions with root parasitic plants and arbuscular mycorrhizal fungi. In 2008, SLs or the downstream metabolites were shown to act as endogenous phytohormones that regulate shoot branching. After the discovery, many researchers demonstrated that SLs play important biological roles in plant development. Moreover, biochemical functions of SL-biosynthetic enzymes have been uncovered. In this review, we summarize recent advances in SL researches regarding diverse biological roles and biosynthesis.</p>

    DOI: 10.18978/jscrp.48.2_148

    CiNii Research

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  • Structures of D14 and D14L in the strigolactone and karrikin signaling pathways 査読

    Megumi Kagiyama, Yoshinori Hirano, Tomoyuki Mori, Sun-Yong Kim, Junko Kyozuka, Yoshiya Seto, Shinjiro Yamaguchi, Toshio Hakoshima

    Genes to Cells   18 ( 2 )   147 - 160   2013年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1111/gtc.12025

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  • Recent Advances in Strigolactone Research: Chemical and Biological Aspects 査読

    Yoshiya Seto, Hiromu Kameoka, Shinjiro Yamaguchi, Junko Kyozuka

    PLANT AND CELL PHYSIOLOGY   53 ( 11 )   1843 - 1853   2012年11月

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  • Tobacco Salicylic Acid Glucosyltransferase Is Active toward Tuberonic Acid (12-Hydroxyjasmonic Acid) and Is Induced by Mechanical Wounding Stress 査読

    Yoshiya Seto, Shigeki Hamada, Hiroyuki Ito, Chikara Masuta, Hirokazu Matsui, Kensuke Nabeta, Hideyuki Matsuura

    BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY   75 ( 12 )   2316 - 2320   2011年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1271/bbb.110454

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  • Kinetics of the Accumulation of Jasmonic Acid and Its Derivatives in Systemic Leaves of Tobacco (Nicotiana tabacum cv. Xanthi nc) and Translocation of Deuterium-Labeled Jasmonic Acid from the Wounding Site to the Systemic Site 査読

    Chizuru Sato, Yoshiya Seto, Kensuke Nabeta, Hideyuki Matsuura

    BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY   73 ( 9 )   1962 - 1970   2009年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1271/bbb.90119

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  • Purification and cDNA cloning of a wound inducible glucosyltransferase active toward 12-hydroxy jasmonic acid 査読

    Yoshiya Seto, Shigeki Hamada, Hideyuki Matsuura, Mana Matsushige, Chizuru Satou, Kosaku Takahashi, Chikara Masuta, Hiroyuki Ito, Hirokazu Matsui, Kensuke Nabeta

    PHYTOCHEMISTRY   70 ( 3 )   370 - 379   2009年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.phytochem.2009.01.004

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  • Novel cyclic peptide, epichlicin, from the endophytic fungus, Epichloe typhina 査読

    Yoshiya Seto, Kosaku Takahashi, Hideyuki Matsuura, Yasunori Kogami, Hiroshi Yada, Teruhiko Yoshihara, Kensuke Nabeta

    BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY   71 ( 6 )   1470 - 1475   2007年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1271/bbb.60700

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  • Anti-babesial ellagic acid rhamnosides from the bark of Elaeocarpus parvifolius 査読 国際誌

    A. Elkhateeb, Subeki, K. Takahashi, H. Matsuura, M. Yamasaki, O. Yamato, Y. Maede, K. Katakura, T. Yoshihara, K. Nabeta

    Phytochemistry   66 ( 21 )   2577 - 2580   2005年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.phytochem.2005.08.020

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  • Production of phleichrome by Cladosporium phlei as stimulated by diketopiperadines of Epichloe typhina 査読

    Y Seto, Y Kogami, T Shimanuki, K Takahashi, H Matsuura, T Yoshihara

    BIOSCIENCE BIOTECHNOLOGY AND BIOCHEMISTRY   69 ( 8 )   1515 - 1519   2005年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1271/bbb.69.1515

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  • Inhibitory effect of salicylhydroxamic acid on theobroxide-induced potato tuber formation

    XQ Gao, Q Yang, C Minami, H Matsuura, A Kimura, T Yoshihara

    PLANT SCIENCE   165 ( 5 )   993 - 999   2003年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/S0168-9452(03)00280-2

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MISC

  • ストリゴラクトン生合成阻害剤の創製研究

    川田紘次郎, 川田紘次郎, 高橋郁夫, 斉藤竜男, 瀬戸義哉, 野村崇人, 佐々木康幸, 浅見忠男, 矢嶋俊介, 伊藤晋作

    植物の生長調節   59 ( Supplement )   2024年

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  • 根寄生植物ヤセウツボにおけるストリゴラクトン生合成酵素ホモログの機能解析

    大川大地, 大谷真彦, 西山康太郎, BUERGER Marco, 野村崇人, 瀬戸義哉

    植物の生長調節   59 ( Supplement )   2024年

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  • 植物病原菌が生産するストリゴラクトン様活性分子の探索

    鈴木泰輝, 松浦英幸, 北岡直樹, 都築玄武, 来馬道生, 西山康太郎, 瀬戸義哉

    植物の生長調節   58 ( Supplement )   2023年

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  • シロイヌナズナにおけるβカロテン異性化酵素遺伝子ファミリーの遺伝学的解析

    小鮒ひと美, 福原大晶, 瀬戸義哉, 久城哲夫, 岡本昌憲, 岡本昌憲

    植物の生長調節   58 ( Supplement )   2023年

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  • 根寄生植物ヤセウツボのストリゴラクトン生合成酵素の解析

    川渕真優, 深沢嘉紀, 瀬戸義哉, 謝肖男, 野村崇人

    植物の生長調節   58 ( Supplement )   2023年

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  • シロイヌナズナのストリゴラクトン生合成におけるカーラクトン酸メチル基転移酵素の機能解析—Identification and functional analysis of a carlactonoic acid methyltransferase in Arabidopsis

    増口 潔, 瀬戸 義哉, 山口 信次郎

    植物の生長調節 = Regulation of plant growth & development   58 ( 1 )   34 - 39   2023年

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

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  • オーキシン関連分子が根寄生植物発芽後の幼根伸長に与える影響

    来馬道生, 来馬道生, 鈴木泰輝, 都筑惠, 西山康太郎, 萩原伸也, 瀬戸義哉

    植物の生長調節   58 ( Supplement )   2023年

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  • KAI2シグナル伝達を活性化するリガンドの構造要求性

    櫛原立冬, 竹上克樹, 中村彰彦, 中村彰彦, 瀬戸義哉, 岡部聖真, 加藤優佑, 轟泰司, 竹内純, 轟泰司, 竹内純

    植物の生長調節   58 ( Supplement )   2023年

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  • 植物病原菌におけるストリゴラクトン応答メカニズムの解析

    竹井沙織, 鈴木泰輝, 瀬戸義哉

    植物の生長調節   58 ( Supplement )   2023年

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  • 植物内生分子としてのcis-ケイヒ酸の機能解析

    都筑惠, 鈴木泰輝, 瀬戸義哉

    植物の生長調節   58 ( Supplement )   2023年

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  • 根寄生雑草の生存戦略を逆手にとった防除法確立に向けて

    瀬戸 義哉

    生物工学会誌   100 ( 2 )   85 - 85   2022年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:公益社団法人 日本生物工学会  

    DOI: 10.34565/seibutsukogaku.100.2_85

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  • 根寄生植物Orobanche minorにおけるストリゴラクトン受容体のセスキテルペンラクトン受容体としての機能解析

    内山雄太, 竹井沙織, 瀬戸義哉

    植物の生長調節   57 ( Supplement )   2022年

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  • AtHTL/KAI2選択的合成アゴニストの構造活性相関研究

    北岡花奈, 岡部聖真, 瀬戸義哉, 林謙一郎, 福井康祐

    植物の生長調節   57 ( Supplement )   2022年

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  • ゼニゴケにおけるKAI2の機能解析

    福田遥, 浅見忠男, 高橋郁夫, 福井康祐, 瀬戸義哉

    植物の生長調節   57 ( Supplement )   2022年

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  • トマトにおけるカーラクトン酸メチル化酵素の機能解析

    藤田りさ, 有泉亨, 江面浩, 山口信次郎, 増口潔, 瀬戸義哉

    植物の生長調節   57 ( Supplement )   2022年

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  • 条件的寄生植物コシオガマにおけるストリゴラクトン受容体と生合成酵素の機能解析

    竹井沙織, 大川大地, 弓削匠, 藤田りさ, 瀬戸義哉

    植物の生長調節   57 ( Supplement )   2022年

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  • マイクロトムのストリゴラクトン受容体遺伝子DWARF14欠損変異体の解析

    相場北斗, 櫻井雅己, 角田奈央, 長谷川翔子, 杉本貢一, 篠崎良仁, 瀬戸義哉, 野村崇人, 江面浩, 梅原三貴久, 梅原三貴久

    植物の生長調節   57 ( Supplement )   2022年

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  • 植物病原菌が生産するストリゴラクトン様活性分子の探索

    鈴木泰輝, 来馬道生, 瀬戸義哉

    植物の生長調節   57 ( Supplement )   2022年

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  • D14とHTL/KAI2による信号識別メカニズムの解明を目指した機能改変

    岡部聖真, 山口信次郎, 瀬戸義哉

    植物の生長調節   57 ( Supplement )   2022年

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  • シロイヌナズナにおけるβカロテン異性化酵素遺伝子の遺伝学的解析

    小鮒ひと美, 福原大晶, 瀬戸義哉, 久城哲夫, 岡本昌憲, 岡本昌憲

    植物の生長調節   57 ( Supplement )   2022年

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  • D14とHTL/KAI2によるリガンド識別メカニズムの解明

    岡部聖真, 鈴木泰輝, 北岡花奈, 福井康祐, 山口信次郎, 瀬戸義哉

    植物の生長調節   56 ( Supplement )   2021年

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  • ケイヒ酸を骨格とした新規ストリゴラクトンアナログの合成

    鈴木泰輝, 来馬道生, 大杉佳乃, 瀬戸義哉

    植物の生長調節   56 ( Supplement )   2021年

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  • ストリゴラクトン様分子を生産する微生物の探索

    来馬道生, 謝肖男, 瀬戸義哉

    植物の生長調節   55 ( Supplement )   2020年

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  • シロイヌナズナにおける新奇ストリゴラクトン生合成酵素LBOの機能解析

    米山香織, BREWER Philip, 秋山康紀, 依田彬義, XIE Xiaonan, 瀬戸義哉, 山口信次郎, BEVERIDGE Christine, 米山弘一, 野村崇人

    植物の生長調節   51 ( Supplement )   84   2016年10月

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    記述言語:日本語  

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  • P040 カーラクトン酸メチル化酵素の同定(ポスター発表,植物化学調節学会第50回大会)

    小野塚 祐太, 北岡 直樹, 来生 貴也, 秋山 康紀, 瀬戸 義哉, 山口 信次郎

    植物化学調節学会研究発表記録集   50   58 - 58   2015年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

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  • S04 DWARF14ファミリータンパク質はストリゴラクトンを受容し不活性化する(オーラル発表,植物化学調節学会第50回大会)

    瀬戸 義哉, 亀岡 啓, 安井 令, 曹 萌萌, Tamiru Mulneh, 寺内 良平, 花田 篤志, 秋山 康紀, 経塚 淳子, 山口 信次郎

    植物化学調節学会研究発表記録集   50   26 - 26   2015年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

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  • P042 野生イネの地下茎形成におけるストリゴラクトンの影響(ポスター発表,植物化学調節学会第50回大会)

    北岡 直樹, 久間木 孝史, 梅原 三貴久, 芦苅 基行, 瀬戸 義哉, 山口 信次郎

    植物化学調節学会研究発表記録集   50   60 - 60   2015年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

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  • P043 シロイヌナズナにおけるHTL/KAI2経路の解析 : 新規変異体の探索とストリゴラクトンの構造活性相関研究(ポスター発表,植物化学調節学会第50回大会)

    赤津 友基, 瀬戸 義哉, 山口 信次郎

    植物化学調節学会研究発表記録集   50   61 - 61   2015年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

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  • P044 ストリゴラクトンの非天然型立体異性体はイネの内生ストリゴラクトン量を増加させる(ポスター発表,植物化学調節学会第50回大会)

    田中 海, 瀬戸 義哉, 亀岡 啓, 経塚 淳子, 山口 信次郎

    植物化学調節学会研究発表記録集   50   62 - 62   2015年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

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  • P045 シロイヌナズナのストリゴラクトン信号伝達経路におけるSMXL遺伝子の機能解析(ポスター発表,植物化学調節学会第50回大会)

    曹 萌萌, 櫻田 茜, 瀬戸 義哉, 増口 潔, 山口 信次郎

    植物化学調節学会研究発表記録集   50   63 - 63   2015年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

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  • P041 カーラクトン酸メチルはシロイヌナズナの老化葉に蓄積する(ポスター発表,植物化学調節学会第50回大会)

    東大野 むつみ, 森本 優, 瀬戸 義哉, 秋山 康紀, 山口 信次郎

    植物化学調節学会研究発表記録集   50   59 - 59   2015年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

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  • P039 ストライガMAX1の機能解析(ポスター発表,植物化学調節学会第50回大会)

    米山 香織, 森 愛実, 李 偉強, 謝 肖男, 瀬戸 義哉, 吉田 聡子, 白須 賢, 秋山 康紀, 山口 信次郎, 米山 弘一, 野村 崇人

    植物化学調節学会研究発表記録集   50 ( 0 )   57 - 57   2015年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

    DOI: 10.18978/jscrpanb.50.Supplement_57

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  • 43. 傷害時のイネにおけるサリチル酸グルコシドを糖ドナーとするツベロン酸への糖転移反応(口頭発表,植物化学調節学会第49回大会)

    竹松 知紀, 瀬戸 義哉, 宮澤 吉郎, 和久田 真司, 佐分利 亘, 森 春英, 高橋 公咲, 松浦 英幸

    植物化学調節学会研究発表記録集   49   61 - 61   2014年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

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  • 65. ストリゴラクトン生合成中間体carlactonoic acidの同定(口頭発表,植物化学調節学会第49回大会)

    田中 海, 佐渡 愛香, 浅見 慶, 瀬戸 義哉, 秋山 康紀, 山口 信次郎

    植物化学調節学会研究発表記録集   49   83 - 83   2014年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

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  • 66. シロイヌナズナにおけるカーラクトンの動態(口頭発表,植物化学調節学会第49回大会)

    浅見 慶, 佐渡 愛香, 来生 貴也, 花田 篤志, 瀬戸 義哉, 秋山 康紀, 山口 信次郎

    植物化学調節学会研究発表記録集   49   84 - 84   2014年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

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  • 47. ストリゴラクトン生合成におけるカーラクトンの関与(口頭発表,植物化学調節学会第48回大会)

    浅見 慶, 佐渡 愛香, 花田 篤志, 瀬戸 義哉, 秋山 康紀, 山口 信次郎

    植物化学調節学会研究発表記録集   48   62 - 62   2013年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

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  • 60. シロイヌナズナのロゼット葉におけるストリゴラクトンの生理作用(口頭発表,植物化学調節学会第48回大会)

    森本 優, 東大野 むつみ, 瀬戸 義哉, 桧垣 匠, 馳澤 盛一郎, 山口 信次郎

    植物化学調節学会研究発表記録集   48   75 - 75   2013年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

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  • Strigolactones: Diverse biological roles and biosynthesis

    Yusuke Yamada, Mikihisa Umehara, Yoshiya Seto

    Regulation of Plant Growth and Development,The Japanese Society for Chemical Regulation of Plants   48 ( 2 )   148 - 153   2013年

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  • 65. シロイヌナズナのロゼット葉におけるストリゴラクトンの生理作用

    森本 優, 瀬戸 義哉, 山口 信次郎

    植物化学調節学会研究発表記録集   47   82 - 82   2012年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

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  • 64. D14 相互作用因子の探索(口頭発表,植物化学調節学会第47回大会)

    Eunjoo Seo, 瀬戸 義哉, 瀬尾 光範, 山口 信次郎

    植物化学調節学会研究発表記録集   47   81 - 81   2012年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

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  • 85. 12位の水酸化から始まるジャスモン酸イソロイシンンの代謝に関する研究(口頭発表,植物化学調節学会第46回大会)

    北岡 直樹, 松原 卓也, 宮澤 吉郎, 佐藤 道大, 瀬戸 義哉, 高橋 公咲, 和久田 真司, 川出 洋, 松井 博和, 鍋田 憲助, 松浦 英幸

    植物化学調節学会研究発表記録集   ( 46 )   101 - 101   2011年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

    Jasmonate is plant hormone that plays crucial roles in development and defense response. It has been shown that 7-iso-jasmonyl-L-isoleucine (JA-Ile) is the bioactive form involved in the jasmonate-mediated signaling pathway. The hormonal action of jasmonate in plants is controlled by the precise balance between its biosynthesis and catabolism. Recently, CYP94B3, JA-Ile 12-hydroxylase was considered one of important enzymes that played fine tuning system of active form. Here, we studied the metabolic pathway of JA-Ile started with 12-hydroxylation. Firstly, we synthesized 12-carboxy1JA-Ile and 12-O-D-β-glucopyranosy1JA-Ile, which were expected metabolites of 12-hydroxyJA-Ile. Secondly, the endogenous levels of the compounds in wounded leaves of wild type or cyp94b3 mutant were analyzed by UPLC-MS/MS. Both compounds accumulated and the amount of 12-O-D-β-glucopyranosy1JA-Ile in cyp94b3 mutant was lower than that in wild type. In other hands, the 12-carboxy1JA-Ile level was same in wildtype and cyp94b3 mutant. This result suggests 12-carboxy1JA-Ile is synthesized by enzyme different from CYP94B3. Finally, we investigated 12-hydroxyJA-Ile glucosyltransferase. The enzyme which converted 12-hydroxyJA to 12-O-D-P-glucopyranosy1JA also had activity when 12-hydroxyJA-Ile was used as substrate. Currently, we survey the biological activity of 12-carboxy1JA-Ile and 12-O-D-13-glucopyranosy1JA-Ile.

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  • UDP‐glucose非依存性イネ由来糖転移酵素に関わる糖供与体の探索

    宮澤吉郎, 瀬戸義哉, 小野祐太朗, 佐藤道大, 高橋公咲, 和久田真司, 松井博和, 鍋田憲助, 松浦英幸

    植物の生長調節   46 ( Supplement )   100   2011年10月

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    記述言語:日本語  

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  • 12位の水酸化から始まるジャスモン酸イソロイシンの代謝に関する研究

    北岡直樹, 松原卓也, 宮澤吉郎, 佐藤道大, 瀬戸義哉, 高橋公咲, 和久田真司, 川出洋, 松井博和, 鍋田憲助, 松浦英幸

    植物の生長調節   46 ( Supplement )   101   2011年10月

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    記述言語:日本語  

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  • 84. UDP-glucose非依存性イネ由来糖転移酵素に関わる糖供与体の探索(口頭発表,植物化学調節学会第46回大会)

    宮澤 吉郎, 瀬戸 義哉, 小野 祐太朗, 佐藤 道大, 高橋 公咲, 和久田 真司, 松井 博和, 鍋田 憲助, 松浦 英幸

    植物化学調節学会研究発表記録集   ( 46 )   100 - 100   2011年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

    Plant hormone, jasmonic acid (JA), has been recognized as a signal molecule involved in the wounding response. But two metabolites of JA, tuberonic acid (TA; 12-hydroxyjasmonic acid) and its β-glucoside (TAG) have not been reported to show any clear physiological function on the wounding response. In order to establish functions of these compounds, we previously purified and characterized a glucosyltransferase in rice, that catalyzes the glucosylation from TA to TAG using UDPG as a glucose donor [1]. Moreover, we found out the existence of UDPG-independent one in the crude enzyme, that is more specific to TA than that one. In order to understand this glucosylation, we investigated a glucose donor except UDPG in this study. To test an activity of glucosyltranslation, we carried out TA glucosyltransferase assay using a crude enzyme in the rice cell culture. We used TA as a substrate and analyzed resulting TAG by UPLC-MS/MS. Using this assay system, an 80% ethanol extract derived from rice cell cultures (376.3 g) was purified by several series of column chromatography, and finally, compound 1 (1.5 mg) was obtained. The chemical structure of compound 1 is determined by NMR analysis that is to be 3-(4-hydroxyphenyl)prop-2-enyl β-D-glucopyranoside. This was synthesized from p-coumaric acid as starting compound, and the synthesized compound also transferred glucose to TA. Therefore, we concluded that compound 1 is a natural glucose donor in the rice cell culture.

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  • 62. ストリゴラクトン経路におけるD14タンパク質の機能解析(口頭発表,植物化学調節学会第46回大会)

    瀬戸 義哉, 花田 篤志, 梅原 三貴久, 武田(神谷) 紀子, 秋山 康紀, 山口 信次郎

    植物化学調節学会研究発表記録集   ( 46 )   78 - 78   2011年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

    Strigolactone (SL) was firstly identified as seed germination stimulants of parasitic plants such as Striga and Orobanche. Recently, SLs were identified as symbiotic signals of arbascular mycorhizal (AM) fungi that supply inorganic nutrients to the host plant. More recently SL or its metabolite has been identified as a novel plant hormone which inhibits shoot branching. Among tillering dwarf (d) mutants of rice, d10, d17, and d27 are biosynthetic mutants of SL. On the other hand d3 mutant is an F-box mutant, and this protein is thought to be involved in the signaling pathway of SL. Recently, we have discovered that d14 is an SL insensitive mutant and accumulates a higher amount of SL as does the d3 F-box mutant. The D14 gene encodes an α/β-fold-hydrolase family protein, and a soluble receptor of gibberellins, GID1, belongs to the same family. On the basis of these backgrounds, we can make two hypotheses for the biochemical function of D14 protein in the SL pathway; (1) D14 acts as a biosynthetic enzyme that converts SL to an active form of the hormone (2) D14 acts as a receptor of SL. To clarify the physiological role of D14 protein, we have been studying the biochemical function of D14 using recombinant D14 protein and synthetic radio-labeled SL.

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  • 62.ツベロン酸グルコシルトランスフェラーゼの精製とその生理的作用に関する研究(口頭発表)

    瀬戸 義哉, 浜田 茂樹, 松浦 英幸, 松重 真奈, 佐藤 千鶴, 高橋 公咲, 増田 税, 伊藤 浩之, 松井 博和, 鍋田 憲助

    植物化学調節学会研究発表記録集   0 ( 43 )   76 - 76   2008年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

    Tuberonic acid (12-hydroxy epi-jasmonic acid, TA) and its glucoside (TAG) were isolated from potato leaflets (Solanum tuberosum L.) and shown to have tuber-inducing properties. These compounds are known to be biosynthesized by an octadecanoid pathway. The metabolism of jasmonic acid (JA) to TAG in plant leaflets and translocation of the resulting TAG to the distal parts was demonstrated. It is thought that TAG generated from JA transmits a wounded signal from damaged parts to undamaged parts by this mechanism. The metabolism of TA in higher plants was demonstrated using [12-^3H] TA, and TA ...

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  • 63.傷害応答時におけるジャスモン酸の代謝および移動に関する研究(口頭発表)

    佐藤 千鶴, 瀬戸 義哉, 松重 真奈, 葵 新, 鍋田 憲助, 松浦 英幸

    植物化学調節学会研究発表記録集   ( 43 )   77 - 77   2008年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:植物化学調節学会  

    Plants respond to wounding and herbivore attack with a series of defense responses, which are put in motions locally and systemically. When the plants are suffered from wounding stress, a mobile signal is translocated from wounded sites to undamaged distal sites. This phenomenon is classified as wound-induced systemic acquired resistance (WSR). The key compound involved in this systemic signal transduction is supposed to be JA or its derivatives. Based on the kinetic study of the accumulation of JA and its derivatives responding to wounding stress, it was uncovered that JA was accumulated in undamaged systemic tissues within 0.5h after wounding and then, metabolized to JA-Ile, tuberonic acid (12-OH JA), and tuberonic acid glucoside. Attempts to recover deuterium and radio isotope labeled JA, which were fed to wounding leaves, were successfully accomplished. Therefore, it was demonstrated that JA could be transported from the damaged site to the systemic leaves.

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講演・口頭発表等

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受賞

  • 日本農芸化学奨励賞

    2022年3月   日本農芸化学会   ストリゴラクトンの生合成および信号伝達メカニズムの解明

    瀬戸義哉

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  • 奨励賞

    2017年10月   植物化学調節学会   カーラクトン類の代謝と受容に関する研究

    瀬戸 義哉

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 天然物生物学:植物二次代謝産物が有する生物学的意義の体系化

    研究課題/領域番号:24B306  2024年4月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  学術変革領域研究(B)

    瀬戸 義哉

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  • 根寄生植物が蓄積するフェニルエタノイド配糖体型天然物の生物学的意義

    研究課題/領域番号:24H00878  2024年4月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  学術変革領域研究(B)

    瀬戸 義哉, 西山 康太郎, 榎元 廣文

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    配分額:34190000円 ( 直接経費:26300000円 、 間接経費:7890000円 )

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  • 根寄生雑草の代謝物が宿主の生育に及ぼす促進的効果の検証

    研究課題/領域番号:23K18010  2023年6月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

    瀬戸 義哉, 佐藤 修正

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    配分額:6500000円 ( 直接経費:5000000円 、 間接経費:1500000円 )

    本研究では、国内でも自生している根寄生植物の一種であるヤセウツボを一つのモデルに、根寄生植物が生産する代謝物が宿主植物に対して何かしら正の作用を有する可能性を検証している。予備データとして、根寄生植物由来の二次代謝産物は、ミヤコグサとミヤコグサ根粒菌間の共生に対して促進的に作用するという結果を得ていた。本年度は、この結果について再現性の確認を行い。やはり共生を促進する傾向にあることが示された。また、フィールドにおいて、ヤセウツボが生育している場所において、実際にヤセウツボが見られる周辺土壌と、ヤセウツボが存在しない対照区の土壌をサンプリングし、菌叢解析を行った。その結果、ヤセウツボが存在することで少なからず土壌菌叢が変化していることを示唆する結果が得られている。本実験は、実験室内で、市販の土壌を利用した実験でも行っており、同様の傾向が見られている。さらに、ヤセウツボをライゾトロン法で生育させた後に、一定時間水耕栽培で生育させて水耕液を分析したところ、上記の二次代謝産物が検出されたことから、本二次代謝産物については、土壌中にも分泌されていることが示唆された。また、本二次代謝産物は予想以上に植物体内での蓄積量が多く、ヤセウツボの種子サンプルからも検出することが出来ている。よって、今後は、ヤセウツボの発芽に対して本二次代謝産物が及ぼす影響についても検討する必要がある。また、ヤセウツボが異なる宿主に寄生した際の代謝物解析等も行い、代謝物という視点から、ヤセウツボが寄生した際の宿への影響を評価する。

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  • トリプトファン類縁体による根寄生植物発芽制御メカニズムの解明

    研究課題/領域番号:22H02276  2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    瀬戸 義哉, 米山 香織

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    配分額:17680000円 ( 直接経費:13600000円 、 間接経費:4080000円 )

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  • トリプトファン類縁体による根寄生植物発芽制御メカニズムの解明

    研究課題/領域番号:23K23543  2022年4月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

    瀬戸 義哉, 米山 香織

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    配分額:17680000円 ( 直接経費:13600000円 、 間接経費:4080000円 )

    ハマウツボ科のストライガに代表される根寄生植物は、アフリカを始めとする地域で作物生産に甚大な被害をもたらしている。根寄生植物の多くは、寄生する相手の根から分泌されるストリゴラクトン(SL)を高感度に感知して発芽するという独自の発芽システムを有している。本研究では、代表者が以前に見出した、アミノ酸の一種であるトリプトファン関連分子が根寄生植物の発芽を制御する、という現象について、その分子メカニズムの解明などを進めている。
    研究開始当初、アセチル化されたトリプトファン(N-acetyl-tryptophan: NacTrp)が根寄生植物の発芽を誘導することを見出していたが、本実験結果については、良好な再現性を確認することが出来なくなっていた。昨年度は、この点について、改めて調査を行い、化学合成反応を行っている際の副産物が活性本体であることを示唆する結果を得た。現在、活性本体の特定に向けた研究を継続している。
    また、トリプトファンから生合成される植物ホルモンの一種であるオーキシン類が根寄生植物発芽後の幼根伸長を阻害するという結果に基づき、種々のオーキシン関連分子について活性評価を行った。その結果、極性輸送阻害剤が根寄生植物の幼根の屈曲を押さえるという興味深い現象を見出した。また、5位に置換基を導入したIAAアナログ分子は、シロイヌナズナに対して主根の伸長阻害作用を示さない一方で、根寄生植物に対しては、IAAと同程度に幼根伸長を阻害することを見出した。

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  • ストリゴラクトンを介した植物の環境情報と成長を統御するシステムの原型と進化

    研究課題/領域番号:20H05684  2020年8月 - 2025年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(S)

    経塚 淳子, 嶋村 正樹, 山口 信次郎, 秋山 康紀, 瀬戸 義哉, 野村 崇人, 亀岡 啓

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    配分額:196820000円 ( 直接経費:151400000円 、 間接経費:45420000円 )

    (1) コケ植物フタバネゼニゴケのSL (Bryosymbiol(BSB))を同定した。BSBの構造を(R)-5-((E)-((4R,5S)-4-hydroxy-2-oxo-5-(2,6,6-trimethylcyclohex-1-en-1-yl)dihydrofuran-3(2H)-ylidene)methoxy)-3-methylfuran-2(5H)-oneと決定した。BSBはシダ植物や種子植物からも検出されたことからBSBは陸上植物の共通祖先が生産していた祖先型SLであることを示した。
    (2) ゼニゴケ近縁種においてAM菌共生を行う種はBSBを合成すること、フタバネゼニゴケのSL合成酵素遺伝子欠損変異体ではBSBを合成せず、AM菌との共生能を失ったことから、コケ植物においてもAM菌との共生にSLが必須であることが示された。すなわち、根圏シグナル物質としてのSLの機能は陸上植物の共通祖先まで遡ることを明らかにした。
    (3) SL受容体D14は種子植物の共通祖先においてKARRIKIN INSENSITIVE2 (KAI2)の遺伝子重複により生じた。このためD14をもたないコケやシダにおけるSLの受容は不明であった。これについて、フタバ ネゼニゴケで生合成されたSLは細胞内では受容されないことを示した。すなわち、ストリゴラクトンは土壌中に分泌されてAM菌との共生を促進する根圏シグナル物質として起源し、KAI2の遺伝子重複によりD14が獲得されたことにより細胞内で受容され、植物ホルモンとして植物の成長制御にも直接関わるようになったことを実験的に証明した。
    (4) KAI2信号伝達はコケ植物が分岐するまでには進化した。ゼニゴケKAI2信号伝達系は、環境に合わせて栄養繁殖を調節するという機能を果たしていることを明らかにした。

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  • 根寄生植物による超高感度ストリゴラクトン認識メカニズムの解明

    研究課題/領域番号:19K05852  2019年4月 - 2022年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    瀬戸 義哉

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    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    ハマウツボ科の根寄生雑草は、宿主の根から分泌されるストリゴラクトン(SL)分子を高感度に認識することで発芽し、宿主に寄生する。根寄生植物のうち、Striga hermonthicaでは、SL受容体が多数存在することが報告されており、特にそのうちの1つであるShHTL7はSLに対する感受性が極めて高い。本研究では、この高感受性のメカニズムを解明することを最終的な目的とした。感受性の要因を明らかにする目的で、これまでSL受容体の同定がなされていなかったS. asiaticaとOrobanche minorからSL受容体を同定することに成功し、感受性に関与すると思われる候補アミノ酸を見出した。

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  • 植物の光感受性を制御する新規ホルモン様物質の探索

    研究課題/領域番号:24780117  2012年 - 2014年

    文部科学省  科学研究費補助金(若手研究(B))  若手研究(B)

    瀬戸 義哉

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:4550000円 ( 直接経費:3500000円 、 間接経費:1050000円 )

    本研究は、植物の光感受性に関わる新規ホルモンを同定することを目標としている。具体的には我々が以前の研究で明らかにしてきている植物の枝分かれ制御ホルモンであるストリゴラクトン(以下SL)の受容体であるD14遺伝子と相同性の高い遺伝子であるD14LIKEに着目し、そのリガンドとなるべき物質の同定を目指している。新規ホルモンの同定に向けて、本ホルモンの生合成変異体を入手することが必要であるという考えのもと、d14likeと酷似した表現型を示す変異体のスクリーニングを行った。その結果、d14like自身ではないものの、表現型はd14likeと酷似した変異体を少なくとも5種類獲得することが出来た。本変異体については、引き続きカリキンを投与することで表現型が相補できるかを調べることにより、新規ホルモンの生合成に関与する遺伝子の変異体であるかの絞り込みを進めている。胚軸の伸長抑制活性や発芽促進活性については、カリキンのみならず、SLも同様の作用を有していることが明らかとなってきた。つまり、D14経路だけでなくD14LIKEの経路でもSLがホルモンとして作用する可能性が考えられた。この可能性を追求するために、SLの4種立体異性体を用いて、胚軸伸長抑制に対するSLの立体特異性を調べた。SLがD14経路を介して枝分かれを制御する際には、4種異性体のうち2’位の絶対立体配置がR型の2種類のみが強い活性を示すことが明らかとなっている。4種異性体をD14が機能し得るd14like変異体に投与したところ、同様の傾向が見られた。一方でD14LIKEが機能し得る、d14変異体に投与した際にはいずれのSLも同等の作用を示すことが分かった。すなわちSLがD14LIKE経路で作用する際には、立体特異性がないことが明らかとなり、D14LIKE経路における真のリガンドがSL自身ではない可能性が高いと考えられた。

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  • ストリゴラクトンの作用メカニズムの解明

    2009年

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    資金種別:競争的資金

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