2014 Fiscal Year Annual Research Report
耐病性機構における新奇活性酸素シグナル制御因子“RAM１”の機能解析
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25850034
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
松井 英譲 独立行政法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (20598833)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 植物病理学 / リン酸化タンパク質 / MAMP / R遺伝子 / MTI / 植物免疫 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物の免疫システムはBasal resistance及びR-gene mediated resistanceの大きく二つに分類される。これら二つの植物免疫システムは、共通した初期応答コンポーネントを利用して、防御応答を活性化させると考えられているが、その詳細については未だ不明である。これまでに最先端のプロテオミクス手法を用いて、初期応答に関わる複数のMAMP応答性リン酸化タンパク質を同定した。その一つ、MARK1(RAM1から名称変更)はBasal resistanceおよびR-gene mediated resistanceの両システムを制御する鍵因子である可能性が示唆された。そこで本研究では、新奇リン酸化タンパク質“MARK1”の未知の機能に迫ることで、植物免疫機構の理解を目指した。
mark1変異体は、非親和性病原性細菌Psudomonas syringae pv. tomato DC3000（Pto DC3000） avrRpm1 およびavrRps4の噴霧接種において、細胞死が強く誘導された。そこで、mark1変異体のPto DC3000 avrRps4接種に伴う細胞死がRタンパク質に依存するか確認するため、TIR-NB-LRR型のRタンパク質の制御因子eds1-2(Col)との二重変異体を作出した。Pto DC3000 avrRps4接種の結果、mark1-1eds1-2(Col)二重変異体では、細胞死が抑制された。本結果は、MARK1がR-gene mediated resistanceにおける細胞死の制御因子であることを示している。
次に、MARK1タンパク質の分子機能の理解に向けて、Yeast two hybrid法を用いて相互作用因子（MARK1-interacting protein）を同定した。その1つ、MIP1はMARK1と細胞内で共局在を示した。さらに、mip1変異体もmark1変異体と同様に、PtoDC3000 avrRpm1噴霧接種で細胞死が誘導されることを見いだし、MARK1と共通した機構で植物免疫を制御している可能性が示唆された。今後、MIP1タンパク質の機能解析を行うことで、MARK1が担う植物免疫の一端が明らかにできると期待される。
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