2022 Fiscal Year Annual Research Report
生物発光リアルタイム測定技術に基づく植物免疫研究の未踏領域への挑戦
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21K19112
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
高野 義孝 京都大学, 農学研究科, 教授 (80293918)
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2021-07-09 – 2023-03-31
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| Keywords | PAMP誘導免疫 / 生物発光リアルタイム測定技術 / ルシフェラーゼ / シロイヌナズナ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
PAMPによって活性化する免疫反応は、認識されるPAMPによって大きく異なることを見出しているが、このPAMP誘導免疫反応のPAMP間における多様性の分子的背景は不明である。本研究においては、生物発光リアルタイム測定技術を駆使し、このPAMP誘導免疫の多様性の背景にある分子機構を解明することに挑戦した。今年度は、PAMP受容体がPAMP誘導免疫応答の多様性にどのように関与しているのかを明らかにするため、PAMP受容体を構成する各ドメインを異なるPAMP受容体のドメインと入れ替えたキメラ受容体を発現する形質転換シロイヌナズナを作出し、その性状解析を実施した。その結果、nlp24受容体RLP23の細胞外ドメインにflg22受容体FLS2のキナーゼドメインを結合したキメラ受容体タンパク質を発現するシロイヌナズナにおいて、nlp24処理に対して活性酸素生成は検出されたが、その生成量はflg22処理時と比較して減少した。本結果は、受容体の構造の違いだけでは当該免疫応答に違いが生じるメカニズムを説明できないことを示唆した。次にPAMP認識時にRLP23とFLS2どちらとも複合体を形成することが知られている共受容体BAK1に着目し、生物発光リアルタイム測定技術を駆使し、その詳細な解析を実施した。その結果、FLS2依存的な免疫応答にはBAK1が必須である一方、RLP23依存的な免疫応答においては、BAK1依存的な経路とBAK1に非依存的な経路の二種類が存在することを明らかにした。本結果はnlp24誘導免疫とflg22誘導免疫の間で違いが生じる分子メカニズムの一因に共受容体が関与していることを示唆した。また、植物病原菌の胞子懸濁液由来の上清液に対して野生型生物発光レポーターラインよりも高い生物発光値を示す、すなわちより高い防御応答を示す変異体に焦点を当て、その原因遺伝子の特定に成功した。
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