WIPKを介したタバコの病傷害シグナル伝達機構の解析

• Project/Area Number: 14740440
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 植物生理
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 山口 夕 奈良先端科学技術大学院大学, 遺伝子教育研究センター, 助手 (60335487)
• Project Period (FY): 2002 – 2003
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2003)
• Budget Amount: ¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000); Fiscal Year 2003: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000); Fiscal Year 2002: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 病害ストレス / 傷害ストレス / タバコ / MAPキナーゼ / プロモーター解析 / 転写因子

Research Abstract

植物は病原体に感染したり昆虫による食害を受けたりすると、その刺激を感知して積極的に抵抗、防御する能力を持っている。これらの応答には、MAPキナーゼであるWIPK(wound induced protein kinase)が重要な役割を果たしている。WIPKは、病傷害ストレスを受けると数分で活性化され、下流のタンパク質をリン酸化して活性化すると考えられている。候補としてWIPKと相互作用するタンパク質NtWAF(Nicotiana tabacum WIPK associated factor)を単離している。本研究では、WIPKの下流因子の解析と転写調節機構の解析を進め、WIPKを介した病傷害ストレス応答機構を明らかにすることを目的として、以下の研究を行った。
1.WIPK遺伝子の転写調節機構の解明
100bp,200bp,300bpのWIPKプロモーターをルシフェラーゼ(Luc)遺伝子と連結し、形質転換タバコを作成した。これらの形質転換体に傷処理およびタバコモザイクウイルス(TMV)感染処理を行った後、ルシフェラーゼ活性を測定した。その結果、転写開始点より上流0-100bpの領域が傷害応答性に必要であり、200-300bpの領域がTMV応答性に必要であることが分かった。
2.WIPKとNtWIFの相互作用
昨年度、WIPKとNtWIFの相互作用をプルダウン試験により確認したので、今年度では、WIPKによるNtWIFのリン酸化について検討した。大腸菌と昆虫培養細胞では全長NtWIFタンパク質を作らせることが出来なかったため、NtWIFのN末端領域とC末領域に分けて発現させ、それらがWIPKによりリン酸化されるかどうか調べた。しかし、N末端領域とC末端領域単独ではリン酸化されず、WIPKによるNtWIFのリン酸化の有無を確認するためには、全長タンパク質が必要であることが分かった。