化学・生命系学科
オープンキャンパス2017

本日の予定

化学・生命系学科説明会（理工学部講義棟Ａ１０７）
１．化学・生命系学科説明会
小林学科長が、化学・生命系学科の全体概要について紹介いたします。
説明会１回目
１０：００〜１０：３０
説明会２回目
１２：００〜１２：３０
説明会３回目
１４：００〜１４：３０
３回とも同じ内容になります。
2．模擬講義１０：4０ 〜１1：4０
化学EPの児島教授が『花咲か爺さんの灰を化学する』の題目で講義を行います。

3．学生による大学生活及び研究紹介
１２：4０〜１３：4０
各EPの学生代表者が、研究や学生生活について紹介します。
研究室選び、研究、教職、サークル、大学院進学、バイト・・・など

4．個別相談会 １４：３０〜１５：３０ （理工学部講義棟Ａ１０７）
各EPの入試委員、在学生が個別に質問にお答えします。
入試、キャンパスライフ、進学、就職・・・など

第２食堂

緊急時は、教員の指示に従って下さい

化学・生命系学科の詳細は、ホームページにアクセス
http://www.chem-bio.ynu.ac.jp/

遺伝子組み換え

化学・生命系学科
オープンキャンパス2017

模擬講義

フロリゲン 花成以外にも,イモ 形成, タマネギ 鱗茎形成、ポプラ 休眠芽形成など様々な形態形成制御に関わっていることが報告されている.

ジャガイモ塊茎形成機構 解明と化合物による制

横浜国立大学 児嶋・川村研究室 M1 中
『花咲か爺さんの灰を化学する』

ン : 移動性花成ホルモン
児嶋 長次郎 教授
野生型

フロリゲン過剰 発現体

通常イモを形成しない環境条件でも遺伝子組み換え
フロリゲンを過剰発現させることで, 多くイモが形成される.

植物 葉で日長を感知して,フロリゲンをC. Navarro
et al.; Nature (2011)
発現する.
フロリゲン
「枯れ木に花を咲かせましょう」で知られる民話「花咲か爺」。お爺さんは灰を撒
フロリゲン 葉から茎頂へ移動し開花を促進する働きがある.

フロイモ形成ど様
わっいる

いて枯れ木に花を咲かせます。化学を勉強している皆さんは、灰が強いアルカリフロリゲン活性化複合体 構造モデル性になることを知っていることと思います。つまり、生きている草木を枯れ木にで報告されているフロリゲン 例
きても、枯れ木に花を咲かせることは難しそうです。
イネ : Hd3a蛋白質
通常
フロリゲン 単体で 働かず, 開花をシロイヌナズナ : FT蛋白質
フロリ
我々の研究グループは、10年前に花を咲かせる物質（植物ホルモン）を、6年
ジャガイモ : SP6A蛋白質
誘発するときに野生型
複数 蛋白質とフロく イ
フロリゲン過剰 発現体
SP3D蛋白質
前に花を咲かせるしくみを発見し、現在、花咲か爺さんの灰の働きを持つ夢の化
リゲン活性化複合体を形成して, 花芽
C. Navarro et al.; Nature (2011)
ジャガイモ塊茎形成機構解明と化合物による制御形成遺伝子を活性化させる.
学物質の創製に奮闘しています。本講義では、植物が花を咲かせるしくみや、薬横浜国立大学 児嶋・川村研究室 M1 中村歩美
sed under a Creative Commons (2013)を作り出す研究を紹介し、化学が切り拓く10-20年先の未来を予見します。
フロリゲン活性化複合体 構造モ的

フロリゲン : 移動性花成ホルモン

遺伝子組み換え

フロリゲン

フロリゲン

イモ塊茎形成機構 解明ジャガイモ フロリゲン) 構造解析

報告されているフロリゲン

H. Tsuji et al.; Licensed under a Creative Commons (2013)

ジャガイモ塊茎形成機構
茎頂 細胞
研究目的
① ジャガイモ塊茎形成機構
・SP6A(ジャガイモリゲン活性化複形成遺伝子を活ロリゲン受容体14-3-3を介して間接的に相互作 いる.
用している. 複合体 6量体であり, 左右対称なW字型となっている.

例

フロリゲンは葉でできてイネ : Hd3a蛋白質
シロイヌナズナ : FT蛋白質
ジャガイモ : SP6A蛋白質
茎の先端まで移動し、野生型物による制御
SP3D蛋白質K. Taoka et al.; Nature(2011)
花成を誘導する。
イネ フロリゲン受容体)と化合物と 複合体 構造解析

ガイモ塊茎形成機構

花成以外にも,イモ 形成, タマネギ 鱗茎
植物 葉で日長を感知して, フロリゲンを花を咲かせる植物ホルモン
フロリゲン 単発現する.
DNA上 フロリゲン活性化複合体 構造モデル.形成、ポプラ 休眠芽形成など様々な形態形成制御に関
フロリゲン 葉から茎頂へ移動し開花を誘発するときにイネ
フロリゲンHd3aと転写因子
OsFD1がフ＝フロリゲンわっていることが報告されて促進する働きがある.

フロリゲン過剰 発現体

通常 イモを形成しない環境条件でもフロリゲンを過剰発現させることで, 多く イモが形成される.

C. Navarro et al.; Nature (2011)

DNA上 フロリゲン
イネ フロリゲンHdロリゲン受容体14用している. 複合体
フロリゲン 単体で 働かず, 開花をW字型となっている

解明と化合物による制御フロリゲン活性化複合体構造モデル

横浜国立大学 児嶋・川村研究室 M1 中村歩美

解明

誘発するときに 複数 蛋白質とフロリゲン活性化複合体を形成して, 花芽形成遺伝子を活性化させる.

解明フロリゲン) 構造解析

K. Taoka et al.; Nature(2011)② 化合物による制御

ゲン : 移動性花成ホルモン
細胞質
SP6A
SP3D
・GF14c(イネフロリゲン受容体)と化合物と複合体

Hd3a

構造解析

花成促進複合体の構造
遺伝子組み換え
茎頂 細胞

DNA上 フロリゲン活性化複合体 構造モデル.
イネ フロリゲンHd3a と転写因子 OsFD1がフロリゲン受容体14-3-3を介して間接的に相互作用している. 複合体 6量体であり, 左右対称なW字型となっている.

〇◎◎植物 葉で日長を感知して, フロリゲンを発現する.×① ジャガイモ塊茎形成機構
解明 ◎形成誘発 フロリゲン◎フロリゲン 葉から茎頂へ移動し開花を花誘発

フロリゲン 花成イモ 形成, タマ形成、ポプラ 休ど様々な形態形わっていることがいる.

K. Taoka et al.; Nature(2011)
フロリゲン活性化複合体 形成モデル図.
細胞質
葉で作られたフロリゲンHd3aが維管束を通って茎頂 細胞
茎 先端 細胞内にフロリゲンであるSP6AとSP3D 役割を分担しており, SP6A イモを, 茎 先端へと移動する.
開花誘発〇◎◎
入り, 細胞質でフロリゲン受容体14-3-3と結合形成を誘発することが明らかとなった.
また、イネ
フロリゲンHd3aを例 ◎塊茎形成誘発 報告されているフロリゲン◎
×する. Hd3a-14-3-3複合体が核へ入り, OsFD1に導入したところ, イモと花 両方が形成されることも示された.
フロリゲン活性化
細胞質と結合してフロリゲン活性化複合体を形成する.
イネ:
Hd3a蛋白質
核
葉で作られたフロロリゲン 構造や相互作用違いを比較すれ 役割を分担しており,, イモ 形成
ジャガイモ フロリゲンであるSP6AとSP3D
SP6Aメカニズ
イモを,通常
こ 複合体が花芽形成遺伝子OsMADS15
シロイヌナズナ:FT蛋白質SP3D 花 形成を誘発することが明らかとなった.
また、イネ フロリゲンHd3aを茎 イモを形成しな先端へと移できると考えられる.
フロリゲンを過剰発現
ジャガイモに導入したところ,イモと花両方が形成されることも示された.
入り, 細胞質でフ転写を活性化させ, 開花を誘発する. フロリゲン活性化複合体 形成モデル図.
ジャガイモ : SP6A蛋白質
く イモが形成される
野生型
フロリゲン過剰発現体
葉で作られたフロリゲンHd3aが維管束を通ってこ ら フロリゲン 構造や相互作用 違いを比較すれ , イモ 形成 メカニズする. Hd3a-14-3
SP3D蛋白質
茎 先端へと移動する. 茎 先端 細胞内にムを解明できると考えられる.
る6A (0.2 mM)促進する働きがある.
SP6A
SP3D

核K. Taoka et al.;Nature(2011)
Hd3a蛋白質表面形状
15N-labeled StSP6A (0.2 mM)

H- N HSQC
Licensed
underCreative(2013)
Pi (pH 6.8),
50amM
KCl,50Commons
Buffer:mM K-Pi (pH 6.8), 50 mM KCl,

5% H2O/D2O)

Hd3a

115

1 mM DTT in 95/5% H2O/D2O)
NMR: 800 MHz
Temperature: 303K
NS: 8

Hd3a蛋白質表面形状

GF14c残基

GF14c残基

GF14cと相互作用する
GF14cと相互作用する
Hd3a残基Hd3a残基核入り, 細胞質でフロリゲン受容体14-3-3と結合

C. Navarroet al.; Nature (2011)OsFD1する. Hd3a-14-3-3複合体が核へ入り,と結合してフロリゲン活性化複合体を形成する.
こ 複合体が花芽形成遺伝子OsMADS15転写を活性化させ, 開花を誘発する.と結合してフロリ
こ 複合体が花転写を活性化させイネのフロリゲンでジャガイモを産生
フロリゲン活性化複合体 構造モデル
K. Taoka et al.; Nature(2011)

K. Taoka et al.; Nature(2011)