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微生物関連分子パターン(MAMP)による細胞膜プロトンポンプの活性制御機構の解明

Research Project

Project/Area Number 17F17091
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Plant molecular biology/Plant physiology
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

木下 俊則  名古屋大学, 理学研究科(WPI), 教授 (50271101)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) YE WENXIU  名古屋大学, トランスフォーマティブ生命分子研究所, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
KeywordsAHA1 / 青色光 / 微生物関連分子パターン / MAMP / 気孔
Outline of Annual Research Achievements

動物と違い、植物は移動できないため、完全に先天免疫によって感染を防ぐ。また、循環システムがないため、各々の植物細胞が自律的に免疫応答を誘導できる。病原微生物に対する先天免疫の最初の段階はmicrobe-associated molecular patterns (MAMPs)と呼ばれる微生物由来刺激によって誘導される。MAMPは同種の微生物に広く保存される物質の総称である。例えば、細菌の鞭毛ペプチドflg22や真菌の細胞壁成分キチンがMAMPとしてよく知られている。MAMPは微生物に広く保存されるため、その認識による免疫は植物に幅広い病原菌に対する耐性を付与する。従って、近年MAMPによる免疫の分子機構の研究は盛んにおこなわれてきた。
先行研究は原形質膜に局在するプロトンポンプ(PM H+-ATPase)はMAMPによって阻害され、MAMPよる免疫応答に重要であることが示唆されたが、その直接的な証拠とメカニズムは明らかになっていない。本研究は代表的MAMPであるflg22及びキチンを用いて、MAMPによるPM H+-ATPaseの制御機構を明らかにすることを目的し、研究を行った。前年度の成果として、孔辺細胞及び葉においてはじめてMAMPがPM H+-ATPaseを阻害すること明らかにし、FLS2、CERK1、BAK1、BIK1とOST1などのシグナル伝達因子を同定した。本年度の成果として、Ca2+がflg22によるPM H+-ATPaseの阻害ことを明らかにした。また、孔辺細胞オミクス解析によって、より詳細なMAMPによるPM H+-ATPaseの制御機構の解明に向けて候補となる因子も数多く同定した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Reactive Carbonyl Species function as signal mediators downstream of H2O2 production and regulate [Ca2+]cyt elevation in ABA signal pathway in Arabidopsis guard cells.2019

    • Author(s)
      Islam M, Ye W, Matsushima D, Mohammad Saidur Rhaman, Munemasa S, Okuma E, Nakamura Y, Biswas S, Mano J, Murata Y
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol

      Volume: 60 Issue: 5 Pages: 1146-1159

    • DOI

      10.1093/pcp/pcz031

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] キチンオリゴ糖はCERK1を介して気孔閉口を誘導する2018

    • Author(s)
      叶文秀, 新屋友規, 木下俊則, 賀来華江, 渋谷直人, 村田芳行
    • Organizer
      日本農芸化学会2018年度大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Flg22 inhibits blue light-dependent activation of the plasma membrane H+-ATPase in guard cells.2018

    • Author(s)
      Ye W, Kinoshita T.
    • Organizer
      第59回日本植物生理学会年会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナ孔辺細胞におけるキチン信号伝達2017

    • Author(s)
      叶文秀, 新屋友規, 木下俊則, 賀来華江, 渋谷直人, 村田芳行
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 気孔開閉と植物光合成の関連研究2017

    • Author(s)
      Yin Wang, 戸田陽介, 藤茂雄, Wenxiu Ye, 木下俊則
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Remarks] 植物生理学グループwebページ

    • URL

      http://plantphys.bio.nagoya-u.ac.jp/

    • Related Report
      2018 Annual Research Report 2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-05-25   Modified: 2024-03-26  

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