2013 Fiscal Year Research-status Report
デュアル抵抗性蛋白質をコアとする防御シグナル伝達機構の解明
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25450523
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | 岡山県農林水産総合センター生物科学研究所 |
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Principal Investigator |
鳴坂 真理 岡山県農林水産総合センター生物科学研究所, その他部局等, 特別流動研究員 (80376847)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 生物間相互作用 / 抵抗性蛋白質 / シグナル伝達 / 炭疽病菌 / シロイヌナズナ / 病害抵抗性 |
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| Research Abstract |
病原体の攻撃を受けた植物は抵抗性蛋白質によりこれを認識し、速やかに防御応答することで病気から身を守っている。本課題では、デュアル抵抗性蛋白質をコアとする病害防御応答シグナル伝達ネットワークを明らかにし、さらに本知見を活用して病害抵抗性作物の分子育種の基盤技術を構築するために以下の研究を遂行した。
①抵抗性蛋白質RRS1への部位特異的変異の導入によるRRS1の機能解明：RRS1の機能発現にとって重要なアミノ酸配列を明らかにするためRRS1を構成するモチーフ、ドメインおよび特徴的なアミノ酸配列を検索し、P-loop、ロイシンジッパーモチーフ(LZ)およびWRKYドメインが存在することを明らかにした。これらの一部領域を別のアミノ酸に置換し、この変異RRS1を導入した形質転換体の表現型を解析した。その結果、P-loopはアブラナ科野菜類炭疽病菌に対する抵抗性発現に必須であることが明らかになった。また、健全なRPS4とLZに変異を有するRRS1をセットにして植物へ導入することで、過敏感反応が恒常的に誘導されることを明らかにした。
②生化学的手法によるデュアル抵抗性蛋白質と相互作用する因子の検索：デュアル抵抗性蛋白質システムを構成する2つの抵抗性蛋白質と相互作用する因子を同定し、デュアル抵抗性蛋白質システムを構成する複合体の全貌を明らかにするための手法の確立を試みた。抵抗性蛋白質は植物細胞内で極微量しか存在しないため、抵抗性蛋白質RRS1とRPS4にそれぞれ標識ペプチド(タグ)MycおよびFlagを融合し、タグ融合抵抗性蛋白質を用いた免疫沈降法により、相互作用する因子を取得する系の確立に成功した。今後は本系を用いて因子の探索を試みる。
③サプレッサー変異体の解析：新たなサプレッサー変異体を取得するとともに、これら変異体に対して戻し交雑を繰り返し原因遺伝子以外の変異のクリーンアップを進めている。
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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
計画通り、デュアル抵抗性蛋白質システムを構成するRRS1が、抵抗性発現に関わる制御因子であることを明らかにできた。また、両蛋白質間の相互作用研究は計画以上に進展した。一方で、サプレッサー変異の解析は難航しており、当初に予想された問題の対応策に従って、サプレッサー変異体に対して戻し交雑を繰り返し、原因遺伝子以外の変異のクリーンアップを進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度は計画通り概ね順調に進展したことから、得られた成果を用いて、①抵抗性蛋白質RRS1への部位特異的変異の導入によるRRS1の機能解明、②生化学的手法によるデュアル抵抗性蛋白質と相互作用する因子の検索、③サプレッサー変異体の解析を遂行する。特に、前年度に構築したタグ融合抵抗性蛋白質を用いた免疫沈降法により、両蛋白質間の相互作用および2つの抵抗性蛋白質と相互作用する因子を同定し、デュアル抵抗性蛋白質システムを構成する蛋白質複合体の全貌を明らかにすることを試みる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
年度末に予定していた研究打合せを翌年度に順延したため、そのための費用を確保した。
蛋白質実験は高価なため試薬代に充てる。また、予定している学術論文への投稿費用、研究打合せのための旅費に充てる。
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