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Elucidation of information transmission networks formed by plant immunity and various environmental factors

Research Project

Project/Area Number 19K16165
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 44030:Plant molecular biology and physiology-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

Mika Nomoto  名古屋大学, 遺伝子実験施設, 助教 (70825736)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords植物ホルモン / 転写因子 / 植物免疫
Outline of Research at the Start

植物免疫は、概日リズムなどの内的要因と環境刺激といった外的要因に調節されることが知られている。一方、植物免疫もまた多様な環境応答に影響を及ぼすが、これらの情報伝達経路間の複雑なネットワークは不明な点が多い。そこで本研究では、申請者が作製したシロイヌナズナ由来の全転写因子タンパク質ライブラリーを用いてNPR1との相互作用解析を行い、植物免疫が制御する環境応答機構を明らかにする。NPR1標的転写因子の変異体や過剰発現株を用いて、植物免疫や環境シグナルが互いの情報伝達系に与える影響を調査し、「植物免疫と多様な環境要因が形成する情報伝達ネットワークの解明」といった課題の解決を目指す。

Outline of Final Research Achievements

We demonstrate that SA-induced NPR1 is recruited to JA-responsive promoter regions that are co-occupied by a JA-induced transcription complex consisting of MYC2 activator and MED25 mediator subunit. In presence of SA, NPR1 replaces JA-regulated JAZ repressors by directly interacting with MYC2 and inhibiting its transcriptional activity. We find that NPR1-mediated suppression of MYC2 is a major immune mechanism for curtailing virulence of pathogens that attempt to hijack JA signaling for their own benefit, underscoring NPR1-mediated antagonism as a driver of versatile immune responses.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究のアプローチは、SAやJA以外のホルモンシグナル、さらには転写因子を標的とする光受容体のファイトクロムや、多様なリン酸化酵素などにも適用可能である。例えば、ジベレリンやオーキシンなどの植物ホルモンシグナルは、他の環境応答や内生の情報伝達機構に影響を与えると考えられるが、その転写制御ネットワークは不明な点が多い。本研究成果に基づき、ジベレリンやオーキシンシグナルの転写補助因子を用いた相互作用解析を行い、それらの標的転写因子群を網羅的に同定することが可能になると考えられる。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Edinburgh/School of Biological Sciences(英国)

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] SAシグナルの鍵転写補助因子NPR1はMYC-MED25複合体を標的としてJAシグナルを抑制する2020

    • Author(s)
      野元美佳、Michael Skelly、板谷知健、鈴木孝征、松下智直、時澤睦朋、桑田啓子、森仁志、山本義治、東山哲也、塚越啓央、Steven Spoel、多田安臣
    • Organizer
      日本植物学会第84回大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] CHIP-seq analysis of SA-responsive transcription cofactor NPR1 in Arabidopsis thaliana2019

    • Author(s)
      Mika Nomoto,Yukiya Kitagawa,Tomotaka Itaya,Takamasa Suzuki,Yasuomi Tada
    • Organizer
      IS-MPMI XVⅠⅠⅠ Congress2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2022-01-27  

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