2015 Fiscal Year Annual Research Report
植物免疫MAPキナーゼ経路の欠損による防御反応活性化に関する研究
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25450060
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
市村 和也 香川大学, 農学部, 准教授 (70321726)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 抵抗性 / 防御反応 / MAPキナーゼ経路 / 変異体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シロイヌナズナMEKK1→MKK1,2→MPK4経路は、flg22などのMAMPsにより活性化し防御関連遺伝子の発現を制御する等、パターン誘導免疫における防御反応を正に制御することが知られている。一方、mekk1変異体をはじめ上記経路の変異体は、矮性を伴う細胞死を構成的に示すため、当初の予想と反して、エフェクター誘導免疫に関連した防御反応を負に制御するように見受けられた。一見矛盾するこの現象を解明するため、本研究では、MEKK1遺伝子の欠損により活性化する表現型の原因遺伝子を同定し、解析を行うことを目的としている。
これまでの研究において、申請者はmekk1変異体の矮性を伴った防御反応表現型がrar1変異によって抑制されることを明らかにしていた。RAR1遺伝子はRタンパク質のシャペロン複合体の構成因子をコードすることから、mekk1変異体が示す表現型におけるRタンパク質の関与が示唆されていた。申請者らはmekk1変異体の致死表現型を回避するため、MEKK1におけるN末端制御ドメインの過剰発現により誘導される矮性形質を抑制する変異体を単離した。それらについて、次世代シークエンサーを用いたMupMap解析を行い、原因遺伝子としてSMN1遺伝子を同定した。SMN1遺伝子はRタンパク質をコードしていたことから、仮説が裏付けられた形となった。病原性試験の結果、smn1変異体は機能欠損型だった。mekk1/smn1二重変異体、およびmpk4/smn1二重変異体を作製し、表現型を解析したところ、矮性や防御関連遺伝子の発現を含めた一連の防御反応が抑制されていた。以上の結果から、MEKK1→MKK1,2→MPK4経路の欠損がSMN1の活性化につながり、矮性を伴うエフェクター誘導免疫に関連した防御反応活性化を引き起こした可能性が示唆された。
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[Journal Article] Mitogen-Activated Protein Kinase Kinase 3 Regulates Seed Dormancy in Barley2016
Author(s)
Shingo Nakamura, Mohammad Pourkheirandish, Hiromi Morishige, Yuta Kubo, Masako Nakamura, Kazuya Ichimura, Shigemi Seo, Hiroyuki Kanamori, Jianzhong Wu, Tsuyu Ando, Goetz Hensel, Mohammad Sameri, Nils Stein, Kazuhiro Sato, Takashi Matsumoto, Masahiro Yano, Takao Komatsuda
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Journal Title
Current Biology
Volume: 26
Pages: 775-781
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Functional interplay between NLR protein SMN1 and MEKK1 pathway in Arabidopsis2016
Author(s)
Takagi, M., Graf, A., Greenshields, D., Takagi, H., Shinozaki, K., Terauchi, R., Shirasu, K., Ichimura, K
Organizer
第57回日本植物生理学会年会
Place of Presentation
盛岡
Year and Date
2016-03-18 – 2016-03-20
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[Presentation] Loss of function of SMN1 suppressed constitutive defense phenotypes in MEKK1 pathway mutants2016
Author(s)
Hamano, K., Takagi, M., Graf, A., Greenshields, D., Takagi, H., Shinozaki, K., Terauchi, R., and Shirasu, K. and Ichimura, K.
Organizer
第57回日本植物生理学会年会
Place of Presentation
盛岡
Year and Date
2016-03-18 – 2016-03-20
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