植物の病原菌認識に伴うMAPKカスケードの活性化機構の解明
Publicly Offered Research
Project Area | Plant cell wall as information-processing system |
Project/Area Number |
25114517
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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 |
Review Section |
Biological Sciences
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Research Institution | Kinki University |
Principal Investigator |
川崎 努 近畿大学, 農学部, 教授 (90283936)
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Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2014)
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Budget Amount *help |
¥10,270,000 (Direct Cost: ¥7,900,000、Indirect Cost: ¥2,370,000)
Fiscal Year 2014: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2013: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
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Keywords | 免疫 / 信号伝達 / MAPK / 病原菌 |
Outline of Annual Research Achievements |
植物は、細胞膜上に存在する病原菌認識受容体を介して、病原菌の構成成分を認識し、迅速な免疫反応を誘導する。その免疫反応の誘導において、MAPキナーゼカスケードが極めて重要な働きをしていることが知られているが、植物では受容体からMAPキナーゼにどのように情報が伝達されているかが明らかになっていない。これまでに、病原菌の構成成分であるキチンを認識する受容体CERK1によりリン酸化される因子として細胞質リン酸化キナーゼであるPBL27を同定し、さらにPBL27がMAPカスケードの起点となるMAPKKKaと相互作用することが明らかとなった。さらに、pbl27変異体およびmapkkka変異体を用いた遺伝学的解析により、CERK1-PBL27-MAPKKKa-MKK4/MKK5-MPK3/MPK6のシグナル伝達系が示唆された。そこで、CERK1、PBL27、MAPKKKaの組換えタンパク質を調製し、PBL27によるMAPKKKaのリン酸化を解析したところ、PBL27がMAPKKKaのC末端側をリン酸化すること、さらにそのリン酸化反応には、PBL27がCERK1によるリン酸化により活性化されていることが必要であることがわかった。さらに、PBL27によってリン酸化されるMAPKKKaの6個のアミノ酸残基を特定し、それらのアミノ酸をアラニンに置換した変異タンパク質はmapkkka変異体を相補できないことがわかった。この結果は、MAPKKKaの活性化にはPBL27によるリン酸化が必須であることを示唆している。さらに、MAPKKKaがMKK4とMKK5の活性化モチーフをリン酸化することが明らかとなり、CERK1-PBL27-MAPKKKa-MKK4/MKK5-MPK3/MPK6のシグナル伝達系を生化学的にも証明することに成功した。
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Research Progress Status |
26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 |
26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
(29 results)
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[Journal Article] Bacterial effector modulation of host E3 ligase activity suppresses PAMP-triggered immunity in rice2014
Author(s)
Ishikawa, K., Yamaguchi, K., Sakamoto, K., Yoshimura, S., Inoue, K., Tsuge, S., Kojima, C., and Kawasaki, T.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 5
Pages: 5430
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Selective regulation of chitin-induced defense response by the Arabidopsis receptor-like cytoplasmic kinase PBL272014
Author(s)
Shinya, T., Yamaguchi, K., Desaki, Y., Yamada, K., Narisawa, T., Kobayashi, Y., Maeda, K., Suzuki, M., Tanimoto, T., Takeda, J., Nakashima, M., Funama, R., Narusaka, M., Narusaka, Y., Kaku, H., Kawasaki, T., and Shibuya, N.
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Journal Title
Plant Journal
Volume: 79
Pages: 56-66
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] The crystal structure of the plant small GTPase OsRac1 reveals its mode of binding to NADPH oxidase.2014
Author(s)
Kosami, K.I., Ohki, I., Nagano, M., Furutani, K., Sugiki, T., Kawano, Y., Kawasaki, T., Fujiwara, T., Nakagawa, A., Shimamoto, K., and Kojima, C.
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Journal Title
Journal of Biological Chemistry
Volume: 289
Pages: 28569-28578
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Purification, crystallization and preliminary X-ray crystallographic analysis of a rice Rac/Rop GTPase, OsRac12014
Author(s)
Kosami, K.I., Ohki, I., Hayashi, K., Tabata, R., Usugi, S., Kawasaki, T., Fujiwara, T., Nakagawa, A., Shimamoto, K., and Kojima, C.
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Journal Title
Acta Cristallogr. F. Struct. Biol. Commun.
Volume: 70
Pages: 113-115
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] An OsCEBiP/OsCERK1-OsRacGEF-OsRac1 module is an essential early component of chitin-induced rice immunity2013
Author(s)
Akamatsu A, Wong HL, Fujiwara M, Okuda J, Nishide K, Uno K, Imai K, Umemura K, Kawasaki T, Kawano Y, and Shimamoto K
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Journal Title
Cell Host Microbe
Volume: 13
Pages: 465-476
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Presentation] PBL27 functions as a MAPKKK kinase in chitin-induced immune signaling in Arabidopsis2014
Author(s)
Tsutomu Kawasaki, Kenta Yamada, Tomomi Shirakawa, Kouhei Yamauchii, Kazuya Ishikawa, Mari Narusaka, Yoshihiro Narusaka, Mari Nomoto, Kazuya Ichimura, Yasuomi Tada, Tamo Fukamizo, Naoto Shibuya, Koji Yamaguchi
Organizer
XVI International Congress of Molecular Plant-Microbe Interactions
Place of Presentation
Rhodes (Greece)
Year and Date
2014-07-06 – 2014-07-10
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