植物の乾燥耐性を向上させる化合物の開発

• 植物に乾燥耐性を与える化合物を同定しました。
• 気孔のK⁺チャネルを阻害する分子標的化合物を同定しました。
• 気孔応答メカニズムを知るための分子ツールとして利用できます。

　植物の葉にある気孔は、ガス交換や蒸散を担う一方、乾燥時には閉鎖して水分の損失を防ぐ性質を持ちます。気候変動対策として、農作物に乾燥耐性を付与する植物調節剤（バイオスティミュラント）の開発が求められています。
　東北大学、九州大学、ミラノ大学（イタリア）、新潟薬科大学、アストロバイオロジーセンター、名古屋大学、理化学研究所、熊本大学、静岡大学、岡山大学、CSIC（スペイン）、ミュンスター大学（ドイツ）の共同研究グループは、気孔の開口を促すカリウムイオン（K⁺）チャネルの阻害剤NS5806を同定し、さらにその類縁化合物UA49の合成にも成功しました。NS5806/UA49を植物に噴霧すると気孔の開口抑制（閉鎖誘導）が起こり、乾燥耐性が付与されることが実証されました。さらに本化合物を用いた解析から、K⁺チャネルが環境応答に重要なCaシグナル（注1）の生成に関与している可能性が示唆されました。本成果は、持続可能な農産物生産に貢献することが期待されます。
本研究成果は、2026年7月27日（英国標準時）に科学誌Nature Communications に掲載されました。
　なお本研究は、東北大学大学院工学研究科の佐藤奏音特任助教（現京都大学助教）、鈴木喬太大学院生（当時）、齋藤俊也学術研究員、筧太心大学院生（当時）、加藤恵技術職員、辻井雅助教、石丸泰寛准教授（現東京大学准教授）、魚住信之教授、九州大学大学院農学研究院の有澤美枝子教授、矢﨑雅菜大学院生（当時）、河合靖貴助教（当時）、ミラノ大学（イタリア）のCosta Alex教授、Grenzi Matteo研究員、Luoni Laura研究員、新潟薬科大学の山口利男教授、井坂修久助教、アストロバイオロジーセンターの河野優特任研究員、名古屋大学の木下俊則教授、林優紀助教、理化学研究所環境資源科学研究センターの関原明チームディレクター、バシル・クーラム客員研究員（現ラホール経営科学大学准教授）、アズィズ・ファルハン国際プログラム・アソシエイト、熊本大学の檜垣匠教授（現東京大学教授）、上村明日香大学院生、静岡大学の轟泰司教授、竹内純准教授、岡山大学学術研究院環境生命自然科学学域の村田芳行教授、宗正晋太郎准教授、Yin Huifei大学院生（当時）、CSIC（スペイン）のRubio Francisco教授、ミュンスター大学（ドイツ）のKudla Jӧrg教授との共同研究で行われました。

注1. Caシグナル：細胞が外部からの刺激（環境の変化や薬剤など）を受けた際に、細胞内のカルシウムイオン（Ca²⁺）濃度を変化させることで、「状況が変わった」という情報を細胞内へ伝える仕組みのこと。

タイトル：Synthetic ion channel inhibitors enhance plant drought tolerance

著者：Kanane Sato, Kyota Suzuki, Shunya Saito, Taishin Kakei, Megumi Kato, Masana Yazaki, Yasutaka Kawai, Mieko Arisawa, Nobuhisa Isaka, Toshio Yamaguchi, Matteo Grenzi, Laura Luoni, Masaru Kono, Yuki Hayashi, Toshinori Kinoshita, Farhan Aziz, Khurram Bashir, Motoaki Seki, Asuka Kamimura, Takumi Higaki, Jun Takeuchi, Yasushi Todoroki, Huifei Yin, Francisco Rubio, Jörg Kudla, Shintaro Munemasa, Yoshiyuki Murata, Masaru Tsujii, Yasuhiro Ishimaru, Alex Costa & Nobuyuki Uozumi*
*責任著者：東北大学 大学院工学研究科 バイオ工学専攻　教授　魚住信之

掲載誌：Nature Communications

DOI：10.1038/s41467-026-75894-w

URL：https://www.nature.com/articles/s41467-026-75894-w

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農学研究院　有澤美枝子　教授