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オイルボディが担う菌感染防御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 11J00079
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Plant pathology
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

島田 貴士  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2013: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2012: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2011: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywordsシロイヌナズナ / カレオシン / オイルボディ / GFP / 炭疽病菌 / 変里体スクリーニング / ステロール / ファイトアレキシン / ストレス応答 / 変異体スクリーニング / オキシリピン
Research Abstract

植物は脂質を貯蔵するために, オイルボディと呼ばれるオルガネラを発達させる. オイルボディは種子や葉など, 様々な器官の細胞に存在する. しかしながら, 葉のオイルボディに生理学的役割は分かっていなかった. 本研究では, 葉のオイルボディ膜タンパク質・カレオシン3 (CLO3)に着目した研究を行う, 私は新規の葉のオイルボディ局在タンパク質として, α-ジオキシゲナーゼ1(α-DOX1)を発見した. α-DOXlとCLO3は両方酵素活性を持ち, 協調して2-hydroxy-octadecatrienoic acid (2-HOT)というオキシリピンの合成に関わっていた. 2-HOTは炭疽病菌に対して抗菌活性を示し, また炭疽病菌感染により蓄積が誘導されることから, シロイヌナズナの新規ファイトアレキシンであることが明らかになった, 葉のオイルボディは酵素と基質をともに近くに置くことで, ファイトアレキシンを効率よく合成していることが示唆された. この研究を論文として発表した.
葉のオイルボディの形成機構は明らかになっていない. そこで, 葉のオイルボディマーカーとして, CLO3-GFPを用い, CLO3-GFP蛍光が異常に蓄積する変異体(leaf oil-body-protein accumulating, loa)をスクリーニングした. 現在までに3系統が単離されている. そのうちloa1では, 野生型ではオイルボディが少ない若い葉で, オイルボディが大量に蓄積していた. リピドーム解析の結果, loa1ではステロールエステルが異常蓄積していた. このことがら, LOA1はステロールの合成を負に制御する因子であることが示唆された. この研究から, 新たなステロール制御因子が明らかになった.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

葉のオイルボディがファイトアレキシン合成に関わるという新たな知見を発見した. 初めて葉のオイルボディの機能を明らかにすることができた. この成果は論文として発表した.
また, オイルボディを異常蓄積するloa1変異体の機能解析についても, 大きく進展した. この結果を学会にて報告した.

Strategy for Future Research Activity

オイルボディを異常蓄積するloa1変異体に関して, 論文を投稿する予定である. また, 他のloa変異体について, 原因遺伝子の同定を目指す予定である. 原因遺伝子がわかることにより, 新たな脂質関連因子の同定にっながると期待している.

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Leaf Oil Body Functions as a Subcellular Factory for the Production of a Phytoalexin in Arabidopsis2014

    • Author(s)
      Takashi L. Shimada, Yoshitaka Takano, Tomoo Shimada, Masayuki Fujiwara, Yoichiro Fukao, Masashi Mori, Yozo Okazaki, Kazuki Saito, Ryosuke Sasaki, Koh Aoki, and Ikuko Hara-Nishimura
    • Journal Title

      Plant Physiology

      Volume: 164 Issue: 1 Pages: 105-118

    • DOI

      10.1104/pp.113.230185

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A non-destructive screenable marker, OsFAST, for identifying transgenic rice seeds2011

    • Author(s)
      Takashi L.Shimada, Yoichi Ogawa, Tomoo Shimada, Ikuko Hara-Nishimura
    • Journal Title

      Plant Signaling & Behavior

      Volume: vol 6 Issue: 10 Pages: 1454-1456

    • DOI

      10.4161/psb.6.10.17344

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 葉にオイルボディを異常蓄積するloa1変異体の解析2014

    • Author(s)
      島田貴士 嶋田知生, 岡咲洋三, 斉藤和季, 高野義孝, 西村いくこ
    • Organizer
      第55回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 葉のオイルボディが関わるファイトアレキシン合成機構の解明2013

    • Author(s)
      島田貴士, 高野義孝, 嶋田知生, 藤原正幸, 深尾陽一朗, 森正之, 岡咲洋三, 斉藤和季, 佐々木亮介, 青木考, 西村いくこ
    • Organizer
      第54回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      岡山
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 葉のオイルボディ膜タンパク質によるファイトアレキシン合成2013

    • Author(s)
      島田貴士, 高野義孝, 嶋田知生, 藤原正幸, 深尾陽一朗, 森正之, 岡咲洋三, 斉藤和季, 佐々木亮介, 青木考, 西村いくこ
    • Organizer
      平成25年度日本植物病理学会大会
    • Place of Presentation
      岐阜
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 葉のオイルボディに関わる変異体の解析2012

    • Author(s)
      島田貴土, 高野義孝, 嶋田知生, 西村いくこ
    • Organizer
      第53回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      京都(京都産業大学)(口頭)
    • Year and Date
      2012-03-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 葉のオイルボディは抗菌物質の産生工場として働く2012

    • Author(s)
      島田貴士, 高野義孝, 嶋田知生, 藤原正幸, 深尾陽一朗, 森正之, 佐々木亮介, 青木考, 西村いくこ
    • Organizer
      平成24年度日本植物病理学会 関西部会
    • Place of Presentation
      鳥取
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 葉にオイルボディを異常蓄積してしまうシロイヌナズナ変異体の解析2012

    • Author(s)
      島田貴士, 嶋田知生, 高野義孝, 岡咲洋三, 斉藤和季, 西村いくこ
    • Organizer
      第25回植物脂質シンポジウム
    • Place of Presentation
      神戸
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Leaf oil bodies produce an anti-fungal compound actively in dying tissues.2012

    • Author(s)
      OT. Shimada
    • Organizer
      IS-MPMI 2012 XV International Congress
    • Place of Presentation
      Kyoto
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] オイルボディ膜タンパク質・オレオシンがみせる種子発芽能力の維持機構2011

    • Author(s)
      島田貴士, 嶋田知生, 高橋英之, 深尾陽一朗, 西村いくこ
    • Organizer
      第84回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都(国立京都国際会館)(口頭・ポスター)
    • Year and Date
      2011-09-24
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.plant-pathology.kais.kyoto-u.ac.jp/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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