エフェクターによる未知のタンパク質修飾と免疫抑制

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24780046
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 八丈野 孝 愛媛大学, 農学部, 准教授 (10404063)
• Keywords: 植物免疫 / 糸状菌 / ジャガイモ疫病菌 / AVR3a / CMPG1 / PUB20 / ユビキチン / うどんこ病菌

Research Abstract

アイルランドで起こったジャガイモ飢饉の原因菌であるジャガイモ疫病菌が分泌するエフェクタータンパク質AVR3aは、宿主のCMPG1ユビキチンE3リガーゼを標的にして免疫反応を抑制する。CMPG1に何らかの修飾を加えてその機能を抑制すると考えられたため、その未知の修飾の実体解明に取り組んだ。AVR3aとCMPG1を共発現させたタバコ属ベンサミアナまたはシロイヌナズナのオルソログであるPUB20の過剰発現体からタンパク質を抽出して質量分析し、その結果を元に変異体解析を行ったところ、PUB20のARMドメインがユビキチン化されていることが明らかとなった。植物体内でこのユビキチン化がどのような生理学的意義を持つのか調べるために、変異型PUB20をシロイヌナズナpub20変異体に導入した形質転換体を作製、解析した。さらに、酵母ツーハイブリッド解析により、CMPG1のARMドメインをアミノ酸置換するとAVR3aと結合しなくなることが明らかとなった。そこで、AVR3aが植物体内で変異型CMPG1を標的にできなくなる可能性を検証するために、VIGS法によりCMPG1をノックダウンさせてendogenousのCMPG1の影響を減少させたベンサミアナ葉に、VIGSを回避するようにコドンを入れ替えた人工CMPG1を発現させてexogenousのCMPG1の機能を解析できる実験系を構築した。変異型CMPG1を発現させたところ、AVR3aにより標的されなくなることを示唆する結果が得られた。

Research Products

• [Journal Article] A Munc13-like protein in Arabidopsis mediates H+-ATPase translocation that is essential for stomatal responses. (2013)
  • Author(s): Mimi Hashimoto-Sugimoto, Takumi Higaki, Takashi Yaeno, Ayako Nagami, Mari Irie, Miho Fujimi, Megumi Miyamoto, Kae Akita, Juntaro Negi, Ken Shirasu, Seiichiro Hasezawa & Koh Iba
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 4 Pages: 2215
  • DOI: 10.1038/ncomms3215
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Response of rice heme activator protein gene (OsHAP2E) to virus infection (2014)
  • Author(s): Alam, M. M., Nakamura, N., Ichikawa, H., Kobayashi K., Yaeno, T., Yamaoka, N. and Nishiguchi, M.
  • Organizer: 日本植物病理学会
  • Place of Presentation: 札幌市
  • Year and Date: 2014-06-03
• [Presentation] Analysis of transgenic tomato carrying the inverted repeat of tomato homologs of TOM1 in Arabidopsis (2014)
  • Author(s): Ali, M. E., Ishikawa, M., Kobayashi, K., Yaeno, T., Yamaoka, N. and Nishiguchi, M.
  • Organizer: 日本植物病理学会
  • Place of Presentation: 札幌市
  • Year and Date: 2014-06-03
• [Presentation] Molecular cloning and nucleotide sequence of Rice necrosis mosaic virus, a fungal transmitted Bymovirus, RNA (2014)
  • Author(s): Wagu G. S., Kobayashi, K., Yaeno T., Yamaoka, N., Masuta, C. and Nishiguchi, M.
  • Organizer: 日本植物病理学会
  • Place of Presentation: 札幌市
  • Year and Date: 2014-06-03
• [Presentation] Further investigation on graft-transmission of RNA silencing and tobamovirus resistance to non-transgenic scions of tobacco and tomato (2013)
  • Author(s): Ali, M. E., Kobayashi, K., Yaeno, T., Yamaoka, N. and Nishiguchi, M.
  • Organizer: 日本植物病理学会関西部会
  • Place of Presentation: 岡山市
  • Year and Date: 2013-09-26
• [Presentation] Characterization of Rice Heme Activator Protein Gene (OsHAP2E) in response to fungal and bacterial infections (2013)
  • Author(s): Alam, M. M., Nakamura, N., Ichikawa, H., Kobayashi, K., Yaeno, T., Yamaoka, N. and Nishiguchi, M.
  • Organizer: 日本植物病理学会関西部会
  • Place of Presentation: 岡山市
  • Year and Date: 2013-09-26
• [Presentation] H+-ATPase局在化因子PATROL1による気孔運動と成長制御
  • Author(s): 橋本（杉本）美海、絵垣 匠、秋田 佳恵、八丈野 孝、祢宜 淳太郎、白須 賢、馳澤 盛一郎、射場 厚
  • Organizer: 日本植物学会
  • Place of Presentation: 札幌市
  • Invited
• [Presentation] トウガラシ微斑ウイルス外被タンパク質変異株におけるN´抵抗性を回避するために必須な変異の同定
  • Author(s): 出原 健吾、関根 健太郎、八丈野 孝、山岡 直人、西口 正通、小林括平
  • Organizer: 日本植物病理学会関西部会
  • Place of Presentation: 岡山市
• [Presentation] オオムギうどんこ病菌（Blumeria graminis）の感染過程における第一発芽管の役割
  • Author(s): 菅井 維之、新崎 裕樹、八丈野 孝、小林 括平、西口 正通、山岡 直人
  • Organizer: 日本植物病理学会関西部会
  • Place of Presentation: 岡山市
• [Presentation] オオムギうどんこ病菌エフェクターの分泌及び宿主細胞侵入機構の解析
  • Author(s): 香口 智宏、菅井 維之、中下 香、久野 裕、小林 括平、西口 正通、山岡 直人、八丈野 孝
  • Organizer: 日本植物病理学会関西部会
  • Place of Presentation: 岡山市
• [Presentation] 複数のWRKY型転写因子は抵抗性遺伝子に依存した活性酸素生産に関与する
  • Author(s): 安達 広明、石濱 伸明、中野 孝明、宮川 典子、吉岡 美樹、八丈野 孝、白須 賢、吉岡 博文
  • Organizer: 日本植物病理学会関西部会
  • Place of Presentation: 岡山市
• [Presentation] Molecular Mechanisms of Immunosuppression by Phytopathogen Effectors
  • Author(s): Takashi Yaeno
  • Organizer: Phytogene symposium
  • Place of Presentation: Takamatsu
  • Invited
• [Presentation] オオムギうどんこ病菌に対する抵抗性メカニズムの解析とブラキポディウム研究の可能性
  • Author(s): 八丈野 孝
  • Organizer: ブラキポディウムワークショップ
  • Place of Presentation: 倉敷市
  • Invited
• [Presentation] エフェクター認識後のNbRBOHBプロモー ター活性化に複数のWRKY型転写因子が 関与する
  • Author(s): 安達 広明、石濱 伸明、中野 孝明、宮川 典子、吉岡 美樹、八丈野 孝、白須 賢、吉岡 博文
  • Organizer: 日本植物生理学会
  • Place of Presentation: 富山市
• [Presentation] N´抵抗性はトウガラシ微斑ウイルスに対して永続的である
  • Author(s): 出原 健吾、関根 健太郎、八丈野 孝、山岡 直人、西口 正通、小林 括平
  • Organizer: 日本植物病理学会
  • Place of Presentation: 札幌市
• [Presentation] MAPK-WRKY経路は抵抗性遺伝子に依存したNbRBOHBの転写活性化に関与する
  • Author(s): 安達 広明、石濱 伸明、中野 孝明、宮川 典子、吉岡 美樹、八丈野 孝、白須 賢、吉岡 博文
  • Organizer: 日本植物病理学会
  • Place of Presentation: 札幌市
• [Presentation] オオムギうどんこ病菌の感染過程におけるエフェクターの分泌時期の解析
  • Author(s): 香口 智宏、小林 括平、西口 正通、山岡 直人、八丈野 孝
  • Organizer: 日本植物病理学会
  • Place of Presentation: 札幌市
• [Remarks] 愛媛大学農学部植物病学研究室ホームページ
  • URL: http://web.agr.ehime-u.ac.jp/~seisan/shokubyo/index.html