MAPK-mediated regulation of plant immunological memory
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrative system of autonomous environmental signal recognition and memorization for plant plasticity |
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| Project/Area Number |
16H01474
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Biological Sciences
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| Research Institution | Kindai University |
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Principal Investigator |
川崎 努 近畿大学, 農学部, 教授 (90283936)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000)
Fiscal Year 2017: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2016: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
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| Keywords | 植物免疫 / MAPK / エピジェネティック制御 / エピジェネティク / エピジェネティク制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物は、病原菌感染を繰り返し受けると、その情報を記憶し、病原菌の二次感染に対して、より迅速にかつ、より強く防御反応を誘導することができる（プライミング効果）。プライミングによる迅速な免疫遺伝子の活性化は、遺伝子領域のDNAの脱メチル化制御と関連していることが示唆されているが、その詳細は不明である。本研究課題では、病原菌認識に伴って活性化されるMAPキナーゼが、プライミングを誘導する分子機構に関して研究を行った。前年度のMAPKKの活性型遺伝子MKK4DDとMKK5DDの誘導系を用いた解析により、MAPKの活性化に伴い、AGO4などDNAメチル化に関連する遺伝子の発現が減少することが明らかになった。、AGO4のプロモーター領域には、WRKY型転写因子により制御されるW-boxが存在するため、AGO4の発現抑制は、MAPK-WRKYの制御系で調節されている可能性が示唆された。そこで、ネガティブに働く５個のWRKY遺伝子について、CRES-T法により、それぞれのWRKYの機能を抑制した植物体(WRKY-SRDX植物)を作出した。それぞれの植物体をMKK4DDあるいはMKK5DDの植物と交配し、両導入遺伝子をホモに持つ系統を作出し、MAPKの活性化に伴うAGO4の発現を解析したが、WRKY-SRDXによってAGO4の発現抑制が阻害される結果が得られなかった。そこで、AGO4遺伝子領域にクロマチン修飾の変化が生じている可能性を考え、AGO4の遺伝子領域のH3K27のアセチル化を解析した。その結果、MAPKの活性化に伴い、H3K27acのレベルが減少していることが明らかになった。このことから、AGO4の発現抑制が、MAPKの活性化によるH3K27acの減少によって生じていることが示唆された。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(23 results)
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[Journal Article] The Arabidopsis CERK1-associated kinase PBL27 connects chitin perception to MAPK activation2016
Author(s)
Yamada K, Yamaguchi K, Shirakawa T, Nakagami H, Mine A, Ishikawa K, Fujiwara M, Narusaka M, Narusaka Y, Ichimura K, Kobayashi Y, Matsui H, Nomura Y, Nomoto M, Tada Y, Fukao Y, Fukamizo T, Tsuda K, Shirasu K, Shibuya N, Kawasaki T
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Journal Title
The EMBO Journal
Volume: 35(22)
Issue: 22
Pages: 2468-2483
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] The CERK1-associated kinase PBL27 regulates chitin-triggered MAPK activation through phosphorylation of MAPKKK5 in Arabidopsis2016
Author(s)
Koji Yamaguchi, Kenta Yamada, Tomomi Shirakawa, Akira Mine,Yuka Kobayashi, Masayuki Fujiwara, Kazuya Ichimura, Mari Narusaka, Yoshihiro Narusaka, Kenichi Tsuda, and Tsutomu Kawasaki
Organizer
Cold Spring Harbor Asia Conference, Latest advances in plant development & environmental response
Place of Presentation
淡路夢舞台国際会議場（兵庫県淡路市）
Year and Date
2016-11-29
Related Report
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[Presentation] PBL27 directly connects between the chitin receptor, CERK1 and MAPK cascade in chitin-triggered immunity2016
Author(s)
Koji Yamaguchi, Kenta Yamada, Tomomi Shirakawa, Akira Mine, Mari Narusaka, Yoshihiro Narusaka, Kazuya Ichimura, Kenichi Tsuda, Fukamizo Tamo, Naoto Shibuya, Tsutomu Kawasaki
Organizer
2016 IS-MPMI XVII Congress
Place of Presentation
Oregon Convention Center （米国)
Year and Date
2016-07-16
Related Report
Int'l Joint Research
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