2014 Fiscal Year Research-status Report
生物ストレスに応答したプリン分解の活性化：生理シグナル生成系としての役割検証
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26440147
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
坂本 敦 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60270477)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | プリン分解 / 生物ストレス / ジャスモン酸 / 活性酸素 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究計画の骨子は，病原菌感染の初期応答として観察されるプリン分解の活性化が，生物ストレスに対する適応応答にどのような意味を持つのかを，この分解系が直接或いは間接的にその生成に関与する２つの本質的に異なる生理活性分子，活性酸素（ROS）およびジャスモン酸（JA）の作用を足掛かりに解明するものである。本年度は以下に掲げる２つの研究項目を実施した。
１．ROS 生成系としての機能解明
プリン分解の初発酵素であり，ROS 生成酵素としても知られる XDH の機能喪失がシロイヌナズナの病害抵抗性にどのような影響を与えるのかを調査する目的で，その遺伝子破壊株（xdh1）に対して活物寄生菌および殺生菌をロゼット葉に感染させ，病徴発現の程度を比較評価した。その結果，XDH の機能破壊は殺生菌に対する抵抗性を弱める傾向があることが判明し，XDHが病害抵抗性発現に関与している可能性が示された。
２．JA シグナル活性化系としての機能解明
JA シグナルの制御下にある典型的な遺伝子群の発現解析から，プリン分解中間体アラントインは，おそらく JA シグナルのマスター制御因子である MYC2 に正に作用することで JA 生合成や JA 応答を惹起することを明らかにした。他方，アラントインの直下の代謝産物であるアラントイン酸は非常に類似した構造を持つにもかかわらず，そのような生理作用を持たないことが示され，JA 応答惹起におけるアラントインの作用の特異性が強く示唆された。
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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
本年度の研究において，代謝酵素の遺伝子破壊からプリン分解系の病害抵抗性への関与を示唆する結果が得られ，また，プリン分解中間体による JA 応答惹起の分子機構における作用点が明らかになりつつある。これらの研究成果は今後の研究の展開に重要な情報を与えるものであることから，研究計画は概ね順調に進行しているものと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．ROS 生成系としての機能解明
プリン分解の ROS 生成系としての潜在的な生理機能に着眼し，逆遺伝学的手法を用いて生物ストレス耐性の観点からその役割検証を行う。特に，XDH の機能破壊による病原抵抗性の低下の原因が XDH 由来の ROS 生成機構の喪失によるものかどうかを検証する。
２．JA シグナル活性化系としての機能解明
プリン代謝中間体アラントインの JA 応答惹起作用に注目し，主にホルモンシグナリング活性化の観点からその生物ストレス耐性への関与の検証と具体的役割の解明を行う。また，JA 生合成や JA 信号伝達の突然変異株を利用した分子遺伝学的アプローチにより，アラントインによる JA 応答惹起の分子機構の解明を行う。
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| Causes of Carryover |
年度末に予定していた確認実験の一部が実験生物の生育不良のため実施不可能となり，その実験分の試薬購入費に相当する若干の未使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
未使用額は，実施できなかった確認実験を行うために必要な試薬の購入経費に充てることにしたい。
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