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細胞内レドックス変化に対する植物応答機構の解明

Publicly Offered Research

Project AreaEnvironmental sensing of plants: Signal perception, processing and cellular responses
Project/Area Number 25120718
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNagoya University (2014)
Kagawa University (2013)

Principal Investigator

多田 安臣  名古屋大学, 遺伝子実験施設, 教授 (40552740)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥15,340,000 (Direct Cost: ¥11,800,000、Indirect Cost: ¥3,540,000)
Fiscal Year 2014: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Fiscal Year 2013: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Keywordsレドックス / 植物免疫 / サリチル酸 / 植物病理学
Outline of Annual Research Achievements

1.「グルタチオン化が制御するSA及びJAスイッチング機構」:SAシグナル活性化時に、細胞内タンパク質が過剰にグルタチオン化されることを見出した。SAシグナル伝達系の鍵転写補助因子であるNPR1は、この細胞内グルタチオン化タンパク質とシステイン残基を介して相互作用し、自身が多量体化することを見出した。これはNPR1の活性化に必須の分子機構であり、即ちSAによる免疫機構活性化の本質は、細胞内レドックス状態の持続的な変位を認識することにあると言える。一方で、JA応答時にはNPR1過剰発現体においても多量体化は生じず、SAシグナルは抑制される。私達はこの原因遺伝子としてJA応答性の新奇グルタチオン分解酵素を同定した。同酵素の多重変異体及ではJAのSAシグナルに対する拮抗性は失われた。同多重変異体では細胞内グルタチオン化レベルが極めて強く亢進し、SAシグナルが顕著に誘導されることも同時に見出した。

2.「NPR1及びJAシグナル制御因子JAZによる発現調節機構」:NPR1はレドックス応答性の転写補助因子であるが、その標的転写因子は殆ど明らかになっていない。SAシグナル活性化時にNPR1はWRKY転写因子群、特にSAシグナルのリプレッサーとして機能するグループのみと相互作用することを明らかにした。さらに、NPR1はJAシグナル応答性MYC2やそのホモログ、またERF1等と相互作用し、JAシグナルを抑制することを明らかにした。興味深いことに、JAのリプレッサーであるJAZタンパク質は、NPR1が相互作用する転写因子群を標的とすることを見出した。生化学的解析及び各種変異体や組換え植物を用いた遺伝学的解析から、JAZタンパク質はSA依存的遺伝子発現において、NPR1と共に機能する正の制御因子であることを明らかにした

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (22 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] SENSITIVE TO PROTON RHIZOTOXICITY1, CALMODULIN BINDING TRANSCRIPTION ACTIVATOR2, and other transcription factors are involved in ALUMINUM-ACTIVATED MALATE TRANSPORTER1 expression.2015

    • Author(s)
      Tokizawa M, Kobayashi Y, Saito T, Kobayashi M, Iuchi S, Nomoto M, Tada Y, Yamamoto YY, Koyama H
    • Journal Title

      Plant Physiology

      Volume: 167 Issue: 3 Pages: 991-1003

    • DOI

      10.1104/pp.114.256552

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] DELLA functions as a transcriptional activator through the DNA binding of the INDETERMINATE DOMAIN family proteins2014

    • Author(s)
      Yoshida, H., Hirano, K., Satoh, T., Mitsuda, N., Nomoto, M., Maeo, K., Kohketsu, E., Mitani, R., Kawamura, M., Is higuro, S., Tada, Y., Ohme-Takagi, M., Matsuoka, M., Ueguchi-Tanaka, M.
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 111 Issue: 21 Pages: 7861-7866

    • DOI

      10.1073/pnas.1321669111

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Selective protein denitrosylation activity of Thioredoxin-h5 modulates plant Immunity2014

    • Author(s)
      Kneeshaw S, Gelineau S, Tada Y, Loake GJ, Spoel SH
    • Journal Title

      Mol Cell

      Volume: 56 Issue: 1 Pages: 153-162

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2014.08.003

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] サリチル酸受容体の発見「NPR1と同パラログによる植物免疫応答機構」2013

    • Author(s)
      野元美佳,多田安臣
    • Journal Title

      化学と生物

      Volume: 51 Pages: 728-729

    • NAID

      130004707374

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Immune co-factor NPR1 regulates reciprocal interaction between salicylic acid and jasmonic acid-mediated signal pathways2015

    • Author(s)
      Yasuomi Tada, Mika Nomoto, Tsukagoshi Hironaka,Tsuyoshi Mori, Nodoka Oka, Takamasa Suzuki, Tomonao Matsushita, Mutsutomo Tokizawa, Yoshiharu Yamamoto, Tetsuya Higashiyama, Steven Spoel
    • Organizer
      第56回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      東京農業大学世田谷キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-17
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Salicylic acid and jasmonic acid signal target the same transcription factors to fine-tune plant hormone signaling2015

    • Author(s)
      Mika Nomoto, Tsuyoshi Mori, Hironaka Tsukagoshi, Takamasa Suzuki1, Nodoka Oka, Tomonao Matsushita, Mutsutomo Tokizawa, Yoshiharu Y. Yamamoto, Tetsuya Higashiyama, Steven H. Spoel, Yasuomi Tada
    • Organizer
      第2回国際会議 "The 2nd International Symposium on PlantEnvironmental Sensing"
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所 臨海副都心センター(別館)
    • Year and Date
      2015-03-13
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Glutathionylation regulates both plant innate immunity and senescence2015

    • Author(s)
      Nodoka Oka、 Mika Nomoto、 Steven Spoel、 Tsuyoshi Mori、 Yoshiharu Yamamoto、 Hironaka Tsukagoshi、Yasuomi Tada
    • Organizer
      Gordon Research Conference Oxidative Stress & Disease The Redox Biology of Age-Related Diseases
    • Place of Presentation
      USA Ventura Beach Marriott
    • Year and Date
      2015-03-04
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物免疫応答を制御する新奇NPR1結合因子の同定2014

    • Author(s)
      野元美佳、Rajinikanth Mohan、塚越啓央、岡 和、時澤睦朋、山本義治、Xinnian Dong、多田安臣
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-11-25
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] レドックス感受性転写補助因子であるNPR1が制御するサリチル酸依存的植物免疫機構2014

    • Author(s)
      多田安臣
    • Organizer
      日本遺伝学会第86回大会シンポジウム
    • Place of Presentation
      長浜バイオ大学
    • Year and Date
      2014-09-19
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] サリチル酸シグナルにおける新奇NPR1相互作用因子の機能解析2014

    • Author(s)
      野元美佳, 森 毅, Mohan Rajinikanth, 岡 和, 時澤睦朋, 秋光和也, 山本義治, Dong Xinnian, 多田安臣
    • Organizer
      第55回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] キチンに誘導される免疫シグナル伝達系においてAtRLCK1 はMAPKKK キナーゼとして機能する2014

    • Author(s)
      山田健太, 山口公志, 山内康平, 石川和也, 野元美佳, 市村和也, 多田安臣, 深溝慶, 渋谷直人, 川崎努
    • Organizer
      第55回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] JAZ-MYCモジュールを介したNO初期認識機構の解明2014

    • Author(s)
      三田村梨帆, 野元美佳, 森 毅, 時澤睦朋, 山本義治, 多田安臣
    • Organizer
      第55回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] DELLAタンパク質はzinc finger 型転写因子の仲介により転写活性化能を発揮する2014

    • Author(s)
      吉田英樹, 平野恒, 佐藤友美, 光田展隆, 野元美佳, 前尾健一郎, 纐纈永里子, 三谷理恵, 川村真結子, 石黒澄衛, 多田安臣, 高木優, 松岡信, 上口(田中)美弥子
    • Organizer
      第55回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナリンゴ酸トランスポーターALMT1遺伝子のアルミニウム応答の解析2014

    • Author(s)
      時澤睦朋, 小林安文, 齋藤竜典, 小林佑理子, 井内聖, 小林正智, 野元美佳, 多田安臣, 山本義治, 小山博之
    • Organizer
      第55回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] シロイヌナズナのRNA分解複合体exosomeの活性中心RRP44Aの解析2014

    • Author(s)
      熊倉直祐, 大月陽路香, 佐藤昌直, 野元美佳, 多田安臣, 竹田篤史, 渡邊雄一郎
    • Organizer
      第55回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山大学
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物免疫応答におけるホルモンシグナル伝達機構2013

    • Author(s)
      野元美佳, 森 毅, 多田安臣
    • Organizer
      日本植物病理学会平成25年度植物感染生理談話会
    • Place of Presentation
      石川県、北粟津温泉
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] サリチル酸シグナル伝達におけるNPR1応答性シスエレメントの同定2013

    • Author(s)
      森 毅, 野元美佳, 時澤睦朋, 山本義治, 多田安臣
    • Organizer
      日本植物病理学会平成25年度植物感染生理談話会
    • Place of Presentation
      石川県、北粟津温泉
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 植物免疫応答における一酸化窒素応答性因子の同定2013

    • Author(s)
      三田村梨帆, 野元美佳, 森 毅, 時澤睦朋, 山本義治, 多田安臣
    • Organizer
      日本植物病理学会平成25年度植物感染生理談話会
    • Place of Presentation
      石川県、北粟津温泉
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 一酸化窒素が活性化するジャスモン酸シグナル伝達機構の解明2013

    • Author(s)
      三田村梨帆, 野元美佳, 森 毅, 時澤睦朋, 秋光和也, 山本義治, 多田安臣
    • Organizer
      平成25年度日本植物病理学会関西部会
    • Place of Presentation
      岡山大学
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 免疫誘導性転写補助因子であるNPR1の新奇制御因子群の同定2013

    • Author(s)
      野元美佳
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      新学術領域研究「植物の環境感覚:刺激受容から細胞応答まで」第4回若手の会
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      香川県、小豆島
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Identification of novel NPR1-interactors in salicylic acid-dependent plant immunity2013

    • Author(s)
      Nomoto, M., Mori, T., Oka, N., Mitamura, R., Akimitsu, K., Tada, Y.
    • Organizer
      農学先端国際フォーラム『ファイトジーンの可能性と未来VI』
    • Place of Presentation
      香川県、香川国際会議場
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Prediction of the core cis-regulatory elements responsible for SA-dependent gene expression2013

    • Author(s)
      Mori, T., Nomoto, M., Tokizawa, M., Akimitsu, K., Yamamoto, Y.Y., Tada, Y.
    • Organizer
      農学先端国際フォーラム『ファイトジーンの可能性と未来VI』
    • Place of Presentation
      香川県、香川国際会議場
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Nitric oxide activates JAZ-mediated signaling pathway in Arabidopsis2013

    • Author(s)
      Mitamura, R., Nomoto, M., Mori, T., Tokizawa, M., Akimitsu, K., Yamamoto, Y.Y., Tada, Y.
    • Organizer
      農学先端国際フォーラム『ファイトジーンの可能性と未来VI』
    • Place of Presentation
      香川県、香川国際会議場
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Comprehensive analysis on redox-sensing transcription factors in Arabidopsis2013

    • Author(s)
      Tada, Y., Onishi, Y., Mitamura, R., Mori, T., Tominaga, M., Itaya, T., Oka, N.,Nomoto, M., Uchihashi, K.
    • Organizer
      農学先端国際フォーラム『ファイトジーンの可能性と未来VI』
    • Place of Presentation
      香川県、香川国際会議場
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Redox-based regulation of salicylic acid/jasmonate acid cross-talk in Arabidopsis2013

    • Author(s)
      Oka, N., Nomoto, M., Spoel, S.H., Mori, T., Uchihashi, K., Miyamoto, A., Akimitsu, K., Tada, Y.
    • Organizer
      農学先端国際フォーラム『ファイトジーンの可能性と未来VI』
    • Place of Presentation
      香川県、香川国際会議場
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Identification of the calcium channel activating plant innate immunity2013

    • Author(s)
      Itaya, T., Fukumoto, T., Uchihashi, K., Akimitsu, K., Tada, Y.
    • Organizer
      農学先端国際フォーラム『ファイトジーンの可能性と未来VI』
    • Place of Presentation
      香川県、香川国際会議場
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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