Elucidation of mechanism of disease resistance-induced by OsRac1 and R proteins

• Project/Area Number: 19770033
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 植物生理・分子
• Research Institution: Nara Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: KAWANO Yoji Nara Institute of Science and Technology, バイオサイエンス研究科, 研究員 (00406175)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,490,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2008: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2007: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
• Keywords: 植物分子 / 病害抵抗性 / 免疫 / 低分子量GTP結合タンパク質 / 耐病性 / いもち病

Research Abstract

植物の体内に病原体が侵入すると、細胞内のセンサーの役割を果たす免疫受容体の「抵抗性タンパク質」(Rタンパク質)が病原体を感知し、殺菌作用がある 活性酸素の産生や細胞死などさまざまな防御反応を誘導することにより、感染を阻止するメカニズムが知られている。我々は、植物が「抵抗性タンパク質」によって病原体を認識した際に、防御反応の引き金になるタンパク質と、その活性化のメカニズムを世界に先駆けて発見した。「抵抗性タンパク質」が植物免疫のスイッチタンパク質(OsRac1)に結合し、活性化する。続いてスイッチタンパク質が活性化すると活性酸素の産生や細胞死などの防御応答が誘導され、イネの最重要病害である「いもち病菌」に対して抵抗性を獲得することを明らかにした。

Research Products

• [Journal Article] Activation of a Rac GTPase by the NLR family disease resistance protein Pit plays a critical role in rice innate immunity. (2010)
  • Author(s): Kawano Y, Akamatsu A, Hayashi K, Housen Y, Okuda J, Yao A, Nakashima A, Takahashi H, Yoshida H, Wong HL, Kawasaki T, Shimamoto K.
  • Journal Title: Cell Host Microbe 7(5) Pages: 362-75
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Activation of Rac GTPase by the NLR family Disease Resistance Protein Pit Plays a Critical Role in Rice Innate Immunity (2010)
  • Author(s): Yoji Kawano
  • Journal Title: Cell Host & Microbe 7 Pages: 362-375
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 低分子量Gタンパク質Rac/Ropファミリーによる植物免疫の制御機構 (2010)
  • Author(s): 河野洋治
  • Journal Title: 蛋白質 核酸 酵素 (In press)
• [Journal Article] Rice guanine nucleotide exchange factors for small GTPase OsRac1 involved in innate immunity of rice. (2009)
  • Author(s): Kawasaki T, Imai K, Wong H, Kawano Y, Nishide K, Okuda J, Shimamoto K.
  • Journal Title: In Advances in Genetics, Genomics and Control of Rice Blast Disease. Pages: 179-184
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Function of small GTPase Rac and associated proteins in rice innate immunity.
  • Author(s): Kawano Y, Chen, L., Shimamoto K.
  • Journal Title: Rice (in press)
  • Peer Reviewed
• [Presentation] タンパク質によるGタンパク質OsRac1の活性化が植物免疫に重要である (2010)
  • Author(s): 河野洋治, 他10名
  • Organizer: 日本植物病理学会大会
  • Place of Presentation: 京都
• [Presentation] Rタンパク質によるGタンパク質OsRac1の活性化が植物免疫に重要である (2010)
  • Author(s): 河野洋治, 他10名
  • Organizer: 日本植物生理学会第51回年会
  • Place of Presentation: 熊本
• [Presentation] 抵抗性蛋白質によるG蛋白質OsRac1活性化が稲の免疫に重要である (2009)
  • Author(s): 河野洋治
  • Organizer: 生化学学会
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2009-10-22
• [Presentation] 抵抗性蛋白質によるG蛋白質OsRac1活性化が稲の免疫に重要である (2009)
  • Author(s): 河野洋治
  • Organizer: 日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 熊本
  • Year and Date: 2009-03-20
• [Presentation] Rタンパク質によるGタンパク質OsRac1の活性化が植物免疫に重要である (2009)
  • Author(s): 河野洋治, 他10名
  • Organizer: 第32回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] 抵抗性蛋白質によるG蛋白質OsRac1の活性化が稲の免疫に重要である (2009)
  • Author(s): 河野洋治, 他10名
  • Organizer: 第82回日本生化学大会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] Rタンパク質によるGタンパク質OsRac1を介した過敏感反応死の誘導機構 (2009)
  • Author(s): 河野洋治, 他10名
  • Organizer: 第13回植物バイテクシンポジウム
  • Place of Presentation: 京都
• [Presentation] he activation of OsRac1 by R protein plays a critical role in innate immune responses in rice (2009)
  • Author(s): Kawano Y, et. al
  • Organizer: MPMIケベックカナダ
• [Presentation] 低分子量GTP結合タンパク質OsRac1を介した抵抗性タンパク質の耐病性制御機構 (2009)
  • Author(s): 河野洋治, 他10名
  • Organizer: 日本植物生理学会第50回年会
  • Place of Presentation: 名古屋
• [Presentation] The small GTPase OsRac1 is involved in R gene-mediated defense signaling in rice (2008)
  • Author(s): Yoji Kawano
  • Organizer: 第31回 日本分子生物学会年会 プログラム
  • Place of Presentation: 神戸
  • Year and Date: 2008-12-10
• [Presentation] The small GTPase OsRac1 is involved in R gene-mediated cell death and defense signaling in rice (2008)
  • Author(s): Kawano Y, et. al.
  • Organizer: 第31回日本分子生物学会年会
  • Place of Presentation: 神戸
• [Presentation] 低分子量GTP結合タンパク質OsRac1とNBS-LRRタンパク質の相互作用 (2008)
  • Author(s): 河野洋治, 他10名
  • Organizer: 日本植物生理学会第50回年会
  • Place of Presentation: 札幌
• [Presentation] Small GTPase OsRac1 interacts with NBS-LRR resistance proteins (2007)
  • Author(s): Kawano Y, et. al.
  • Organizer: MPMIソレントイタリア
• [Presentation] Small GTPase OsPacl interacts with NBS-LRR resistance proteins (2007)
  • Author(s): 河野 洋治
  • Organizer: Molecular Plabt-Microbe Interactions
  • Place of Presentation: イタリア、ソレント
• [Book] パターン認識受容体とRタンパク質による耐病性シグナルをコーディネートする分子Gタンパク質OsRac1 (2010)
  • Author(s): 河野洋治、島本功
  • Publisher: 秀潤社(印刷中)
• [Book] 低分子量Gタンパク質Rac/Ropファミリーによる植物免疫の制御機構共立出版植物のシグナル伝達-分子と応答- (2010)
  • Author(s): 河野洋治、島本功
• [Remarks]
  • URL: http://bsw3.aist-nara.ac.jp/simamoto/simamoto.html