2021 Fiscal Year Annual Research Report
Research on microdomain visualization probes to elucidate plant immunity
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18K19164
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
川合 真紀 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (10332595)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長野 稔 立命館大学, 生命科学部, 助教 (80598251)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2022-03-31
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| Keywords | 脂質ラフト / マイクロドメイン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、植物の脂質をターゲットとした新規のマイクロドメイン可視化プローブの開発を目的として行われた。マイクロドメインは細胞膜上に点在する微小な脂質・タンパク質集積ドメインで、植物免疫に関与することが明らかになっている。しかし、これまでに植物特有の脂質で形成される植物マイクロドメインを可視化することができなかったため、植物免疫におけるマイクロドメインの役割の解明は遅れていた。本研究では、植物マイクロドメインの主要構成脂質であるグリコシルイノシトールホスホセラミド（GIPC）に結合する毒性タンパク質NLPを改変することにより、植物マイクロドメイン可視化プローブの開発を試みた。GIPCへの結合能を維持したまま無毒化させた変異NLPタンパク質（mNLP）を作製し、GFPを融合させたGFP-mNLPをシロイヌナズナに処理すると細胞膜に局在した。しかし、GFP-mNLPを恒常的に発現させたシロイヌナズナ形質転換体を得ることはできなかった。一方で、同じくマイクロドメイン構成脂質であるステロールに結合するタンパク質PFOのステロール結合ドメイン（D4）を改変したD4Lと、GFPを融合させることにより、植物ステロールを標的とするGFP-D4Lを作成した。GFP-D4Lを恒常的に発現させるシロイヌナズナを作出し観察した結果、細胞膜のマイクロドメイン構造の可視化に成功した。すなわち、GFP-D4L発現系統を用いることにより、病害応答時にマイクロドメインが特定の動態を示すことを明らかにした。本研究により得られた植物マイクロドメイン可視化プローブは、免疫を含めた植物の生理機能におけるマイクロドメインの機能解明に大きく貢献できると考えられる
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