2021 Fiscal Year Annual Research Report
B3 MAPKKを介した植物浸透圧ストレス応答機構の解明
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19K06713
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
坂田 洋一 東京農業大学, 生命科学部, 教授 (50277240)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | シロイヌナズナ / 浸透圧応答 / RAF / SnRK2 / ABA / エチレン受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
最終年度に実施した研究の成果
本研究では、申請者の研究グループがヒメツリガネゴケを用いた研究から初めて同定したSnRK2上流キナーゼ（ARK）を中心とした浸透圧によるSnRK2活性化機構の分子基盤をシロイヌナズナにおいて解明することを目的とした。2021年度の主な研究成果は以下のとおりである。
１）AtARK3とETR1およびERS1がin vivoで小胞体において相互作用することをタバコの葉を用いたBiFC法により確認した。２）酵母ツーハイブリッドシステムを用いて、AtARK3とETR1の相互作用に必要なそれぞれの領域を解析したところ、ヒメツリガネゴケARKとPpHK5との相互作用領域として検出された保存領域を介していることが示された。３）AtARKノックアウト株におけるエチレン応答性を解析したが、明確な応答の変化は検出されなかった。４）AtARKの活性化ループ内のセリンをアスパラギン酸に置換した擬似リン酸化AtARKがSnRK2と相互作用することが示された。このことから、AtARKリン酸化の生物学的意義が明らかとなった。５）AtARKが作物の乾燥耐性を向上させる遺伝子資源として有効化を明らかにするため、AtARKおよび擬似リン酸化AtARKを過剰発現させたシロイヌナズナの作出を行い、解析が可能な状態とした。
研究期間全体を通じて実施した研究の成果
本研究課題を通じて、ヒメツリガネゴケにおいて見出されたSnRK2上流キナーゼとしてのB3-RAFの機能が被子植物であるシロイヌナズナにおいても保存されていることが明らかとなった。一方、これまでの解析からは、シロイヌナズナB3-RAFの活性制御機構はヒメツリガネゴケと異なっていることが示唆された。
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[Journal Article] Sensor histidine kinases mediate ABA and osmostress signaling in the moss Physcomitrium patens2022
Author(s)
Tsukasa Toriyama, Akihisa Shinozawa, Yuki Yasumura, Masashi Saruhashi, Mayuka Hiraide, Shiori Ito, Hideyuki Matsuura, Keiko Kuwata, Mika Yoshida, Tadashi Baba, Izumi Yotsui, Teruaki Taji, Daisuke Takezawa, Yoichi Sakata
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Journal Title
Current Biology
Volume: 32
Pages: 164-175
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] MAP KINASE PHOSPHATASE1 promotes osmotolerance by suppressing PHYTOALEXIN DEFICIENT4-independent immunity2022
Author(s)
Kohei Uchida, Masahiro Yamaguchi, Kazuki Kanamori, Hirotaka Ariga, Kazuho Isono, Takuma Kajino, Keisuke Tanaka, Yusuke Saijo, Izumi Yotsui, Yoichi Sakata, Teruaki Taji
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Journal Title
Plant Physiology
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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