Research Abstract

新たな植物免疫プライミング物質「インプリマチンC1」はサリチル酸の部分作動薬として機能する  OPEN ブックマーク

ImprimatinC1, a novel plant immune-priming compound, functions as a partial agonist of salicylic acid

2012年10月4日 Scientific Reports 2 : 705 doi: 10.1038/srep00705 (2012)

植物病害抵抗性誘導剤とは、作物を病原体から保護する農業用化学物質である。それは、植物本来の免疫機構を活性化させることにより、さまざまな病害に対する持続的な抵抗性を植物体に付与する。有用な抵抗性誘導剤のリード化合物を得るため、我々は、これまでの研究で確立した植物免疫プライミング物質の選択的同定を可能とする方法を利用して、化学物質ライブラリーのスクリーニングを行った。本論文では、今回発見された物質の1つである「インプリマチンC1」、およびその構造的誘導体である「インプリマチンC2」の性質を明らかにする。インプリマチンC1はサリチル酸(SA)の弱い類似化合物として機能し、防御関連遺伝子の発現を活性化させる。しかし、インプリマチンC1はジャスモン酸との拮抗作用を示さない。構造と活性との関係を分析した結果、インプリマチンC1およびC2は、代謝されてそれぞれ4-クロロ安息香酸および3,4-ジクロロ安息香酸となり、シロイヌナズナ植物体内で機能することが示唆された。さらに、インプリマチンC1およびC2、ならびにそれらの推定される機能性代謝物は、SAの部分的な作動薬として作用することも明らかにされた。以上により、インプリマチンC類は、SA依存性のシグナル伝達経路を分析するための有用なツールとなる可能性がある。

能年 義輝1, 軸丸 裕介2, 神谷 勇治2 & 白須 賢2

  1. 岡山大学 異分野融合先端研究コア
  2. 独立行政法人 理化学研究所 植物科学研究センター

Plant activators are agrochemicals that protect crops from pathogens. They confer durable resistance to a broad range of diseases by activating intrinsic immune mechanisms in plants. To obtain leads regarding useful compounds, we have screened a chemical library using an established method that allows selective identification of immune-priming compounds. Here, we report the characterisation of one of the isolated chemicals, imprimatinC1, and its structural derivative imprimatinC2. ImprimatinC1 functions as a weak analogue of salicylic acid (SA) and activates the expression of defence-related genes. However, it lacks antagonistic activity toward jasmonic acid. Structure-activity relationship analysis suggests that imprimatinC1 and C2 can be metabolised to 4-chlorobenzoic acid and 3,4-chlorobenzoic acid, respectively, to function in Arabidopsis. We also found that imprimatinC1 and C2 and their potential functional metabolites acted as partial agonists of SA. Thus, imprimatinC compounds could be useful tools for dissecting SA-dependent signal transduction pathways.

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