2013 Fiscal Year Annual Research Report
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22248041
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| Research Institution | Meiji University |
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Principal Investigator |
澁谷 直人 明治大学, 農学部, 教授 (70350270)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
賀来 華江 明治大学, 農学部, 教授 (70409499)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | パターン認識受容体 / 植物免疫 / シグナル伝達 / エリシター / キチン |
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| Research Abstract |
キチン受容体CERK1直下のシグナル伝達機構を明らかにするため、CERK1と直接相互作用し、キチンシグナル伝達に関わる細胞質型受容体様キナーゼ（RLCK）の探索を行った。イネにおいてキチンシグナル伝達に関わることが示されているRLCK185のシロイヌナズナホモログPBL27の機能解析を行ったところ、PBL27は原形質膜においてCERK1と相互作用し、キチンシグナル伝達および病害抵抗性に寄与することが明らかになった。PBL27のMAMP応答に対する寄与をさらに明らかにするため、キチンオリゴ糖およびフラジェリンペプチドflg22による活性酸素生成、カロース蓄積、防御応答関連遺伝子発現を調べた結果、PBL27ノックアウト変異体ではキチン誘導性のカロース蓄積や防御応答関連遺伝子発現が低下している一方で、flg22に対する応答は影響を受けていないことが明らかになった。FLS2/BAK1を介したflg22シグナル伝達では別のRLCKであるBIK1が重要な役割をしていることが知られていることから、これらの結果は異なるタイプのパターン認識受容体（PRR）は下流のシグナル伝達に異なるRLCKを利用していることを示唆している。この点をさらに明確にするため、大腸菌で発現したCERK1およびBAK1,FLS2それぞれのキナーゼドメインによるPBL27,BIK1のリン酸化を調べたところ、CERK1が選択的にPBL27をリン酸化したのに対し、BAK1はBIK1を選択的にリン酸化した。これらの結果は、異なるPRRはそのキナーゼドメインの基質特異性に基づいて異なるRLCKを選択・利用しているということを示唆している。
以上の検討から、植物のパターン認識受容体がそのキナーゼの基質特異性にもとづいて下流のシグナル伝達系因子を使い分けているという興味深い事実を示すことができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初目的としたそれぞれの課題について、重要な知見が得られてきている。今年度は受容体直下でシグナル伝達系を制御する細胞質型キナーゼを同定し、異なる受容体によるこれらキナーゼの使い分けが存在することを明らかにした。また、リガンドによる受容体活性化機構に関する論文などを発表し、研究成果の発信に努めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
基本的に当初計画に基づいて研究を推進する。最終年度においては、受容体活性化によって引き起こされる自己リン酸化がシグナル伝達でどのような意義を持つかを明らかにするとともに、免疫受容体と共生受容体の進化的関連についても検討を行う。また、これまでに得られた成果をインパクトの高い雑誌に発表することを目指す。
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[Journal Article] Chitin-induced activation of immune signaling by the rice receptor CEBiP relies on a unique sandwich-type dimerization.2014
Author(s)
M. Hayafune, R. Berisio, R. Marchetti, A. Silipo, M. Kayama, Y. Desaki, S. Arima, F. Squeglia, A. Ruggiero, K. Tokuyasu, A. Molinaro, H. Kaku, N. Shibuya
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Journal Title
Proc. Natl. Acad. Sci. USA.
Volume: 111
Pages: E404-413
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] OsWRKY28, a PAMP-responsive transrepressor, negatively regulates innate immune responses in rice against rice blast fungus.2013
Author(s)
T. Chujo, K. Miyamoto, T. Shimogawa, T. Shimizu, Y. Otake, N. Yokotani, Y. Nishizawa, N. Shibuya, H. Nojiri, H. Yamane, E. Minami, K. Okada
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Journal Title
Plant Mol. Biol.
Volume: 82
Pages: 23-37
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] イネキチン受容体CEBiPのリガンド認識機構2014
Author(s)
早船真広、出﨑能丈、加山実祐、谷本匠、Rita Berisio, Roberta Marchetti, Alba Silipo,Flavia Squeglia, Alessia Ruggiero, 徳安健, Antonio Molinaro,渋谷直人、賀来華江
Organizer
日本植物生理学会年会
Place of Presentation
富山市
Year and Date
20140318-20140320
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[Presentation] Ligand recognition, autophosphorylation and signaling by plant chitin receptors.2013
Author(s)
Naoto Shibuya, Hanae Kaku, Tomonori Shinya, Keiji Kito, Noriko Motoyama, Masahiro Hayafune, Rita Berisio, Alba Silipo, Antonio Molinaro, Koji Yamaguchi, Tsutomu Kawasaki
Organizer
Keystone Symposium “Plant Immunity: Pathways and Translation”
Place of Presentation
米国・ビッグスカイリゾート
Year and Date
20130407-20130412
Invited
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