イネのCa2+依存性プロテインキナーゼ8による抗菌タンパク質分泌制御機構の解明

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K20664
• Research Institution: Nagahama Institute of Bio-Science and Technology
• Principal Investigator: 神村 麻友 長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 助教 (00749012)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2024-03-31
• Keywords: シグナル伝達 / キナーゼ / 抗菌タンパク質

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、病原細菌に対するイネの免疫反応として、OsCPK8キナーゼが小胞輸送に関与するArfのGDP-GTP交換反応を介して、抗菌タンパク質の分泌を制御するモデルを検証し、これらの制御因子の働きを明らかにすることを目的としている。

病原細菌（非病原性菌株）接種時の培養上清に抗菌活性が認められるかを明らかにするため、イネ培養細胞の培養上清および、アポプラスト抽出液の抗菌活性を調べた。しかしながら、培養上清およびアポプラスト抽出液や病原細菌の濃度を検討しているが、顕著な抗菌活性が認められる系の構築には至っていない。
また、CPK、Arf-GEF、Arfが免疫反応誘導時の抗菌タンパク質の分泌に関与していることを確認するため、OsCPK8キナーゼ遺伝子についてゲノム編集により欠損株を作製し、ホモ欠損株を得た。さらにRNAi法によりOsCPK8キナーゼ遺伝子発現抑制細胞株を作製し、免疫反応誘導時のトランスクリプトーム解析を行なった。
分泌抗菌タンパク質の指標として用いるOsPR遺伝子を選定するため、OsPR遺伝子ファミリーのなかでどのOsPR遺伝子がOsCPK8キナーゼによって発現制御されているのかを明らかにするため、その発現パターンを調べたところ、免疫反応誘導後６時間まででは大きく発現が変動したOsPR遺伝子はなかった。今後はOsPR遺伝子だけでなく、別の分泌抗菌タンパク質をコードする遺伝子ついても解析していく予定である。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

2022年4月から2023年3月まで産前産後休暇及び育児休業に伴い、研究を中断したため進展していない。

Strategy for Future Research Activity

イネ病原性細菌の非病原性細菌株接種時のOsCPK8キナーゼ遺伝子発現抑制細胞株のトランスクリプトーム解析の結果から、発現抑制される分泌タンパク質または分泌予測されるタンパク質をコードする遺伝子をピックアップし、指標とする分泌タンパク質の選定を行う予定である。

Causes of Carryover

産前産後休暇および育児休業に伴い、研究を中断したため。