2015 Fiscal Year Annual Research Report
MAPキナーゼの基質WRKY型転写因子による植物免疫機構の解明
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26292023
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
吉岡 博文 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (30240245)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | シグナル伝達 / WRKY型転写因子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物が病原菌を認識して生体防御機構を始動すると、活性酸素種 (ROS) の生産や細胞死を伴った激しい免疫応答が誘導される。この誘導過程には、防御応答に関与するMAPキナーゼであるSIPKが関与することが報告されてきた。しかし、ROS生産や細胞死を伴う免疫応答の誘導機構の全容は未だ明らかとなっていない。これまでに、SIPKの基質である複数のWRKY型転写因子を単離してきた。各WRKY型転写因子を単独でベンサミアナ葉に過剰発現させることによって、WRKY8はNADPHオキシダーゼであるNbRBOHBの転写活性化を伴うROS生産と細胞死を誘導すること、WRKY14はROSを生産することなく激しい細胞死を誘導することを見出した。一方でWRKY13は、ROSおよび細胞死ともに誘導しないため、ネガティブコントロールとして用いた。本研究では、WRKY8、WRKY13およびWRKY14の下流遺伝子を比較することによってデータベースを構築し、遺伝子破壊システムを駆使して免疫応答の制御機構を明らかにすることを目的とした。本年度は、次世代シークエンサーによるRNA-seq解析を繰り返し行うことによって、これらWRKYの下流の遺伝子を網羅的に探索した。構築したデータベースを統計的に比較検討し、細胞死を誘導するWRKY8および14の下流で共通に誘導される遺伝子を絞り込んだ結果、転写因子、レセプターに加え、防御、レドックスなどに関与する27の遺伝子が見出された。
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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
平成27年度は、予定に従ってWRKY8および14によって誘導される、あるいは抑制される遺伝子群をRNA-seqの反復によって正確に把握することができた。細胞死を誘導するWRKY8および14の下流で共通に誘導される遺伝子を絞り込んだ結果、転写因子、レセプターに加え、防御、レドックスなどに関与する27の遺伝子が見出された。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、これらの遺伝子をウイルス誘導型ジーンサイレンシング法 (VIGS) を用いて抑制し、活性型のWRKY8、MEK2、SIPK、さらにジャガイモ疫病菌のタンパク質エリシターINF1などによって誘導される細胞死に対する影響を調べる予定である。
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| Causes of Carryover |
平成28年度は、抗体やDNA関連試薬、キットなど高額な消耗品を購入する予定が生じたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究の進展具合を勘案し、順次購入する予定である。
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[Journal Article] Hierarchical regulation of NADPH oxidase by protein kinases in plant immunity.2016
Author(s)
Yoshioka, H., Adachi, H., Nakano, T., Miyagawa, N., Ishihama, N., Asai, S. and Yoshioka, M.
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Journal Title
Physiological and Molecular Plant Pathology
Volume: 95
Pages: 20-26
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] A receptor pair with an integrated decoy converts pathogen disabling of transcription factors to immunity.2015
Author(s)
Le Roux, C., Huet, G., Jauneau, A., Camborde, L., Tremousaygue, D., Kraut, A., Zhou, B., Levaillant, M., Adachi, H., Yoshioka, H., Raffaele, S., Berthome, R., Coute, Y., Parker, J.E. and Deslandes, L.
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Journal Title
Cell
Volume: 161
Pages: 1074-1088.
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Molecular characterization of LjABCG1, an ATP-binding cassette protein in Lotus japonicus.2015
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. and Yazaki, K.
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Journal Title
PLoS ONE
Volume: 10
Pages: e0139127
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] WRKY transcription factors phosphorylated by MAPK regulate a plant immune NADPH oxidase in Nicotiana benthamiana.2015
Author(s)
Adachi, H., Nakano, T., Miyagawa, N., Ishihama, N., Yoshioka, M., Katou, Y., Yaeno, T., Shirasu, K. and Yoshioka, H.
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Journal Title
Plant Cell
Volume: 27
Pages: 2645-2663.
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Protein kinase-mediated regulation of NADPH oxidase in plant immunity.2015
Author(s)
Yoshioka, H., Adachi, H., Nakano, T., Miyagawa, N., Asai, S., Ishihama, N. and Yoshioka, M.
Organizer
11th US-Japan Scientific Seminar
Place of Presentation
香川
Year and Date
2015-10-26 – 2015-10-29
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] MAPK-WRKY pathway up-regulates NbRBOHB gene and contributes to effector-triggered ROS burst in Nicotiana benthamiana.2015
Author(s)
Adachi, H., Nakano, T., Miyagawa, N., Ishihama, N., Yoshioka, M., Katou, Y., Yaeno, T., Shirasu, K. and Yoshioka, H.
Organizer
The 4th International Conference on Biotic Plant Interactions.
Place of Presentation
中国
Year and Date
2015-08-01 – 2015-08-03
Int'l Joint Research
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[Presentation] Transactivation of NbRBOHB gene via MAPK-WRKY pathway is essential for effector-triggered ROS burst in Nicotiana benthamiana.2015
Author(s)
Adachi, H., Ishihama, N., Nakano, T., Miyagawa, N., Yoshioka, M., Yaeno, T., Shirasu, K. and Yoshioka, H.
Organizer
12th International Conference on Reactive Oxygen and Nitrogen Species in Plants: from model systems to field.
Place of Presentation
イタリア
Year and Date
2015-05-24 – 2015-05-27
Int'l Joint Research
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[Presentation] RLCK-mediated phosphorylation of the N-terminus of RBOH regulates ROS burst in rice.2015
Author(s)
Yoshioka, M., Yamaguchi, K., Fujiwara, M., Yoshimura, S., Kawasaki, T. and Yoshioka, H.
Organizer
12th International Conference on Reactive Oxygen and Nitrogen Species in Plants: from model systems to field.
Place of Presentation
イタリア
Year and Date
2015-05-24 – 2015-05-27
Int'l Joint Research
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