2014 Fiscal Year Annual Research Report
膜局在型植物ユビキチンリガーゼＡＴＬ３１による環境シグナル伝達調節の包括的解明
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26292188
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
山口 淳二 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (10183120)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 長緒 北海道大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (50609724)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ユビキチンリガーゼ / 栄養学 / 膜交通 / 蛋白質 / 植物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では「膜局在型植物ユビキチンリガーゼATL31による環境シグナル伝達調節の包括的解明」を目指し，3研究課題に取組んでいる。H26年度は以下のような成果を得た。
計画１）免疫応答Ⅰ-病原体認識レセプターFLS2によるATL31のリン酸化制御： ATL31はP. syringaeのような病原性細菌への植物の防御応答に関与する。植物は，この病原体の鞭毛に由来するペプチドflg22を認識することで，抵抗性を発動させる。flg22認識の分子実体が膜貫通型レセプターキナーゼFLS2である。ATL31の遺伝子発現がflg22処理で増加する。FLAG標識したATL31を過剰発現させた植物体において，flg22ペプチド処理を行うと，ATL31のリン酸化が検出された。さらに，アグロインフィルトレーション法を用いて，FLS2-GFPとATL31-FLAGをタバコ葉に導入したところ，flg22の有無にかかわらず共免疫沈降した。上記に加えて詳細な解析から，1）ATL31はFLS2と結合すること，2）flg22処理でATL31のリン酸化が促進すること，3）ATL31はユビキチン化活性依存的にflg22で誘導される免疫反応を促進することが確認できた。以上の結果から，flg22の認識によるFLS2の活性化によってATL31のリン酸化が誘導され，これに伴いATL31は何らかの標的タンパク質をユビキチン化し，免疫反応を促進することが示唆された。また，その下流として，ROSの産生，MAP kinaseの活性化等もATL31依存的であることを証明した。
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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
ATL31相互作用蛋白質として，FLS2,CERK1等を探索し，その結合と機能について証明しつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
計画２）免疫応答Ⅱ-flg22応答ATL31相互作用因子とそのユビキチン化制御: FLS2複合体は，細胞表層に局在するだけでなく，エンドサイトーシスを介して内膜系に内包されることも報告されている。ATL31によるユビキチン修飾が，FLS2複合体のタンパク質の分解に働くのか，また膜交通を介した細胞内局在性の変動に繋がるのかについて，様々な手法を駆使して検討し，最終的な結論を得る。上記の研究計画を遂行することにより，ATL31による細胞膜における病原体認識-免疫活性制御機構の全容を解明する。
また，カビの病原体受容体であるCERK1とATL31との相互作用解析も実施する。
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| Causes of Carryover |
次年度に形質転換植物を用いた詳細な機能解析を実施するため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
形質転換植物を用いて，プロテオミクス等詳細な機能解析を実施する。
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