2002 Fiscal Year Annual Research Report

感染初期のシグナル認識と宿主決定機構の細胞学的・分子生物学的解析

Research Project

Project/Area Number	12052214
Research Institution	Mie University
Principal Investigator	久能均三重大学, 生物資源学部, 教授 (20024573)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	蔡晃植奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助手 (00263442)
Keywords	抵抗性反応 / 耐病性 / フラジェリン / マイクロアレイ / 抵抗性誘導 / 菌-植物認識機構 / 細胞拒否性 / うどんこ病
Research Abstract	前年度までに、うどんこ病菌胞子が人工膜上で細胞外物質(ECM)を分泌することを明らかにした。3種のうどんこ病菌胞子は植物細胞上でもECMを分泌することが明らかになった。英国との共同研究によって、胞子の内在物質が30分以内に、ECMを介して植物細胞に移行することを免疫電顕で確認した。ECMに接触した細胞の生理的変動を解析し、非病原菌ECMに1時間接触した細胞は拒否性になるが、病原菌ECMに接触した細胞は拒否性にも受容性にもならないこと、拒否性誘導の程度は細胞に接触したECM量によって左右されることなどを明らかにした。これらの結果は、植物細胞が胞子接触後1時間以内に病原菌・非病原菌を識別し、非病原菌に接触した場合には6-7時間以内に拒否性に傾くことを示しており、胞子付着とほぼ同時に接触面でシグナル伝達と応答とが開始されるという重要な現象が明らかになった。細菌を用いた実験系では、,Acidovorax avenaeの鞭毛を構成するフラジェリンのイネによる認識とその情報伝達に焦点を絞った。イネによるフラジェリンの認識に関与するフラジェリンの部位特定を試み、C末端に比較的近い部分を有するペプチドに抵抗性誘導活性があることを示した。一方、シロイヌナズナに活性があるとされているN末端部分はイネには活性を全く示さず、イネがシロイヌナズナと異なる機構でフラジェリンを認識することを示した。次に、イネによる非親和性菌株とそのフラジェリンの認識による抵抗反応誘導機構を独自に構築したイネcDNAマイクロアレイを用いて解析した。その結果、非親和性菌株接種によって特異的に誘導される181遺伝子を同定し、フラジェリンの下流にのみ制御されている25遺伝子を明らかにした。フラジェリンは抵抗性誘導に重要な認識物質であるが、防御反応成立にはフラジェリン以外の認識物質も関与することを示した。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Tanaka, N. 他5名: "DNA laddering during hypersensitive cell death in cultured rice cells induced by an incompatible strain of Pseudomonas avenae"Plant Biotechnology. 18. 295-299 (2001)
[Publications] Che, F.S. 他5名: "Identification of novel genes which are differentially expressed in compatible and incompatible interactions between rice and Pseudomonas avenae"Plant Science. 162. 449-458 (2002)
[Publications] Iwano, M. 他5名: "Electron Microscopic analysis of the H_2O_2 accumulation preceding to hypersensitive cell death in cultured rice cells induced by an incompatible strain of Pseudomonas avenae"Molecular Plant Patholoogy. 3. 1-8 (2002)
[Publications] Wright, A.J. 他4名: "Influences of substrata and interface geometry on the release of extracellular material by Blumeria graminis conidia"Physiological and Molecular Plant Pathology. 61. 163-178 (2002)
[Publications] Komiya, Y. 他2名: "Release of xylanase from conidia and germlings of Blumeria graminis f. sp. tritici and expression of a xylanase gene"Journal of General Plant Pathology. 68(印刷中). (2002)
[Publications] Kunoh, H.: "The Powdery Mildew"APS Press. 292 (2002)

2002 Fiscal Year Annual Research Report

感染初期のシグナル認識と宿主決定機構の細胞学的・分子生物学的解析

Principal Investigator

久能 均 三重大学, 生物資源学部, 教授 (20024573)

Research Products

[Publications] Tanaka, N. 他5名: "DNA laddering during hypersensitive cell death in cultured rice cells induced by an incompatible strain of Pseudomonas avenae"Plant Biotechnology. 18. 295-299 (2001)

[Publications] Che, F.S. 他5名: "Identification of novel genes which are differentially expressed in compatible and incompatible interactions between rice and Pseudomonas avenae"Plant Science. 162. 449-458 (2002)

[Publications] Iwano, M. 他5名: "Electron Microscopic analysis of the H_2O_2 accumulation preceding to hypersensitive cell death in cultured rice cells induced by an incompatible strain of Pseudomonas avenae"Molecular Plant Patholoogy. 3. 1-8 (2002)

[Publications] Wright, A.J. 他4名: "Influences of substrata and interface geometry on the release of extracellular material by Blumeria graminis conidia"Physiological and Molecular Plant Pathology. 61. 163-178 (2002)

[Publications] Komiya, Y. 他2名: "Release of xylanase from conidia and germlings of Blumeria graminis f. sp. tritici and expression of a xylanase gene"Journal of General Plant Pathology. 68(印刷中). (2002)

[Publications] Kunoh, H.: "The Powdery Mildew"APS Press. 292 (2002)

久能均三重大学, 生物資源学部, 教授 (20024573)