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2015 Fiscal Year Annual Research 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

Research Project

Project/Area Number 25450523
Research Institution岡山県農林水産総合センター生物科学研究所

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, 研究員 (80376847)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords生物間相互作用 / 抵抗性蛋白質 / 病害抵抗性 / P-loopモチーフ / ロイシンジッパーモチーフ
Outline of Annual Research Achievements

前年度までの解析により、デュアル抵抗性(R)蛋白質を構成するRPS4とRRS1が相互作用することが明らかとなり、両蛋白質が協調して病原体を認識し、抵抗反応を誘導することが示唆された。そこで、更なる機能解明に向けて、以下の解析を行った。
①R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P-loopモチーフ(GxxxxGKT)の解析を進めた結果、後半のアミノ酸配列GKTを個別にAに置換した場合は抵抗性誘導に影響がなく、GxT、GK、GKTの2アミノ酸以上の変異により、抵抗性誘導能の喪失が認められた。一方、RPS4のP-loopモチーフでは1アミノ酸置換のみで抵抗性誘導能を喪失した。さらに、RRS1のロイシンジッパー(LZ)モチーフの欠損による恒常的な抵抗反応の発現は、RRS1のP-loopモチーフへの変異導入によりキャンセルされることが明らかとなった。以上により、RRS1のP-loopモチーフは抵抗性誘導に深く寄与する。
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:ベンサミアーナタバコを用いてウイルスベクターによりEDS1をサイレンシングした結果、RRS1のLZ変異による恒常的な抵抗反応の誘導が抑制された。これより、EDS1がデュアルR蛋白質システムにおける抵抗反応の起動に関わっていることが明らかとなった。
③サプレッサー変異体の解析:アブラナ科炭疽病菌に感受性を示す変異体(rrs1-1)へ変異を再導入し、抵抗反応が復帰したサプレッサー変異体の取得については、引き続き探索を行ったが、新たな変異体を取得できなかった。
④病害抵抗性作物の分子育種の基盤技術の構築:デュアルR蛋白質を導入した耐病性コマツナは、T3世代においてもアブラナ科野菜類炭疽病菌に対して、耐性を示した。また、デュアルR蛋白質と相互作用し、デュアルR蛋白質システムを安定化する因子を植物に導入するため、新たなベクターコンストラクトの作製を行った。

  • Research Products

    (16 results)

All 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (11 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Leucine zipper motif in RRS1 is crucial for the regulation of Arabidopsis dual resistance protein complex RPS4/RRS12016

    • Author(s)
      Narusaka M, Toyoda K, Shiraishi T, Iuchi S, Takano Y, Shirasu K, Narusaka Y
    • Journal Title

      Scientifc Reports

      Volume: 11 Pages: 18702

    • DOI

      10.1038/srep18702

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A novel pyrimidin-like plant activator stimulates plant disease resistance and promotes growth2015

    • Author(s)
      Sun TJ, Lu Y, Narusaka M, Shi C, Yang YB, Wu JX, Zeng HY, Narusaka Y, Yao N
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 10 Pages: e0123227

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0123227

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Molecular characterization of LjABCG1, a 1 n ATP-binding cassette protein in Lotus japonicas2015

    • Author(s)
      Sugiyama A, Fukuda S, Takanashi K, Yoshioka M, Yoshioka H, Narusaka Y, Narusaka M, Kojima M, Sakakibara H, Shitan N, Sato S, Tabata S, Kawaguchi M, Yazaki K
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 10 Pages: e0139127

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0139127

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] デュアル抵抗性蛋白質システムを構成する抵抗性蛋白質RRS1のロイシンジッパーモチーフの機能解析2016

    • Author(s)
      鳴坂真理、白須賢、豊田和弘、高野義孝、白石友紀、鳴坂義弘
    • Organizer
      平成28年度 日本植物病理学会大会
    • Place of Presentation
      岡山市
    • Year and Date
      2016-03-21 – 2016-03-23
  • [Presentation] コアエフェクター候補遺伝子CCE1はColletotrichum属菌に保存され、細胞死を誘導する2016

    • Author(s)
      津島綾子、鳴坂真理、Pamela Gan、熊倉直祐、浅井秀太、門田康弘、高野義孝、鳴坂義弘、白須賢
    • Organizer
      平成28年度 日本植物病理学会大会
    • Place of Presentation
      岡山市
    • Year and Date
      2016-03-21 – 2016-03-23
  • [Presentation] 比較ゲノム解析を用いたColletotrichum属菌における病原性エフェクターの探索2016

    • Author(s)
      熊倉直祐、パメラ・ガン、津島綾子、浅井秀太、門田康弘、鳴坂真理、鳴坂義弘、高野義孝、白須賢
    • Organizer
      平成28年度 日本植物病理学会大会
    • Place of Presentation
      岡山市
    • Year and Date
      2016-03-21 – 2016-03-23
  • [Presentation] ウリ類炭疽病菌のメタロプロテアーゼ遺伝子CoMEP1,CoMEP5は付着器分化時に発現し,侵入時における植物の防御応答に関与する2016

    • Author(s)
      中前彩加、原田 賢、鳴坂真理、鳴坂義弘、高野義孝、Pamela Gan、白須 賢、久保康之
    • Organizer
      平成28年度 日本植物病理学会大会
    • Place of Presentation
      岡山市
    • Year and Date
      2016-03-21 – 2016-03-23
  • [Presentation] デュアル抵抗性タンパク質を構成するRRS1の機能解析2016

    • Author(s)
      鳴坂真理、鳴坂義弘
    • Organizer
      第57回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      盛岡市
    • Year and Date
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [Presentation] コアエフェクター候補遺伝子CCE1は植物病原糸状菌のColletotrichum属菌に保存され、細胞死を誘導する2016

    • Author(s)
      津島綾子、鳴坂真理、Pamela Gan、熊倉直祐、浅井秀太、門田康弘、高野義孝、鳴坂義弘、白須賢
    • Organizer
      第57回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      盛岡市
    • Year and Date
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [Presentation] Hunting virulent effectors in plant pathogenic fungi Colletotrichum species using comparative genomics2016

    • Author(s)
      Kumakura, N., Gan, P., Tsushima, A., Asai, S., Kadota, Y., Narusaka, M., Narusaka, Y., Takano, Y., Shirasu, K.
    • Organizer
      第57回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      盛岡市
    • Year and Date
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [Presentation] デュアル抵抗性蛋白質を構成するRPS4およびRRS1の機能解析2015

    • Author(s)
      鳴坂真理、白須賢、豊田和弘、高野義孝、白石友紀、鳴坂義弘
    • Organizer
      平成27年度日本植物病理学会関西部会
    • Place of Presentation
      徳島市
    • Year and Date
      2015-09-29 – 2015-09-30
  • [Presentation] 比較ゲノム解析による炭疽病菌エフェクターの探索2015

    • Author(s)
      熊倉直祐、Pamela Gan、津島綾子、浅井秀太、門田康弘、鳴坂真理、鳴坂義弘、高野義孝、白須賢
    • Organizer
      平成27年度日本植物病理学会関東部会
    • Place of Presentation
      宇都宮市
    • Year and Date
      2015-09-10 – 2015-09-11
  • [Presentation] コアエフェクター候補遺伝子CCE1は17種の炭疽病菌で保存され、細胞死を誘導する2015

    • Author(s)
      津島綾子、鳴坂真理、Pamela Gan、熊倉直祐、浅井秀太、門田康弘、高野義孝、鳴坂義弘、白須賢
    • Organizer
      平成27年度植物感染生理談話会
    • Place of Presentation
      松山市
    • Year and Date
      2015-08-24 – 2015-08-26
  • [Presentation] デュアル抵抗性蛋白質システムの導入による病害抵抗性作物の創製2015

    • Author(s)
      鳴坂真理、白須賢、高野義孝、鳴坂義弘
    • Organizer
      第33回日本植物細胞分子生物学会(東京)大会・シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-08-10 – 2015-08-12
  • [Patent(Industrial Property Rights)] リグニン抽出物を有効成分とする植物病害防除剤2016

    • Inventor(s)
      鳴坂義弘、鳴坂真理、大原利章、山次康幸、古籐田香代子
    • Industrial Property Rights Holder
      鳴坂義弘、鳴坂真理、大原利章、山次康幸、古籐田香代子
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2016/051216
    • Filing Date
      2016-01-18
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 植物ウイルスの防除剤2016

    • Inventor(s)
      鳴坂義弘、鳴坂真理、笹間康弘、犬伏幸、川元彩香
    • Industrial Property Rights Holder
      鳴坂義弘、鳴坂真理、笹間康弘、犬伏幸、川元彩香
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2016-067546
    • Filing Date
      2016-03-30

URL: 

Published: 2017-01-06  

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