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2015 Fiscal Year Annual Research Report

防御から共生への受容体機能変換の生化学的機構

Research Project

Project/Area Number 26650104
Research InstitutionMeiji University

Principal Investigator

澁谷 直人  明治大学, 農学部, 教授 (70350270)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Keywords植物免疫 / 共生 / シグナル伝達 / LysM受容体 / 自己リン酸化 / 構造・機能解析
Outline of Annual Research Achievements

シロイヌナズナのキチン受容体CERK1のキナーゼドメインは、自己リン酸化を介して下流の免疫応答を制御している(Miya et al., 2007)。一方、われわれはこのキナーゼドメインにわずか3アミノ酸配列(YAQ)を導入することによって、下流のシグナル伝達経路を共生応答経路に変換できることを示している(Nakagawa et al., 2011)。本研究ではこうしたシグナル伝達系の変換がどのようにして可能になったかを明らかにすることを目指している。昨年度は大腸菌発現タンパクを用いた検討の結果、YAQ配列導入によって自己リン酸化部位は変化しないことが分かった。このことは、YAQ配列の導入は自己リン酸化部位の変化を通じてではなく、この配列の導入による構造変化そのものが下流の応答の切り替えに重要であることを示唆している。こうした構造変化を原子レベルで明らかにするため、野生型およびYAQ配列導入変異体CERK1の細胞内ドメインの構造解析をめざし、異種発現系を用いた大量発現と精製法の検討を行った。様々な発現系とタグを付加した融合タンパクを利用した大量発現、精製条件を検討した結果、マルトース結合タンパク質融合型CERK1細胞内ドメインを大腸菌で発現することにより、高純度の融合タンパク質を培養液1Lあたり8mg程度調製することに成功した。現在、タグの除去と精製、結晶化を目指して実験を進めている。一方、CERK1細胞内ドメインの自己リン酸化と下流のシグナル伝達系因子の活性制御の関係を検討した結果、自己リン酸化部位の一部が下流のシグナル伝達系因子の特異的なリン酸化、活性制御に関わることを示唆する結果を得た。細胞内ドメインの立体構造解析とこうした生化学的解析の結果を総合することにより、CERK1を介した免疫応答と共生応答の制御機構を分子・原子レベルで理解できることが期待される。

  • Research Products

    (11 results)

All 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Quantification of stimulus-induced callose spots on plant materials.2016

    • Author(s)
      M. Kohari, K. Yashima, Y. Desaki, N. Shibuya
    • Journal Title

      Plant Biotechnol.

      Volume: 33 Pages: 11-17

    • DOI

      10.5511.plantbiotechnology.15.1120a

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Chitin-mediated plant and fungal interactions: catching, hiding and handshaking.2015

    • Author(s)
      T. Shinya, T. Nakagawa, H. Kaku and N. Shibuya
    • Journal Title

      Curr. Opin. Plant Biol.

      Volume: 26 Pages: 64-71

    • DOI

      10.1016/j.pbi.2015.05.032

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] キチンオリゴ糖は受容体のサンドイッチ型ダイマー形成を介して植物免疫を活性化する2015

    • Author(s)
      賀来華江、渋谷直人
    • Journal Title

      化学と生物

      Volume: 53 Pages: 726-727

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シロイヌナズナのユビキチンリガーゼPUB4はCERK1との相互作用を介して免疫応答を制御する2016

    • Author(s)
      出崎能丈、高橋昌平、小泉春樹、三浦駿希、八嶋航平、石橋裕子、紀藤圭治、鳴坂真理、鳴坂義弘、賀来華江、渋谷直人
    • 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] シロイヌナズナキチン受容体キナーゼCERK1の自己リン酸化部位の機能解析2016

    • Author(s)
      鈴木丸陽、須藤健吉、渋谷匡俊、島田日加瑠、元山記子、高橋昌平、吉田一誠、松井 紗樹、中島正登、大西美帆子、紀藤圭治、出崎能丈、賀来華江、渋谷直人
    • 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] Identification and functional analysis of phosphorylation sites in Arabidopsis CERK1.2016

    • Author(s)
      K. Suto, M. Suzuki, M. Shibuya, H. Shimada, N. Motoyama, S., Takahashi, I. Yoshida, S. Matsui, M. Nakashima, M. Ohnishi, K. Kito, Y., Desaki, H. Kaku, N. Shibuya
    • 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] An E3 ubiquitin ligase, PUB4, regulates immune signaling through the interaction with Arabidopsis CERK1.2016

    • Author(s)
      S. Takahashi, H. Koizumi, T. Miura, K. Yashima, Y. Ishibashi, K. Kito, M. Narusaka, Y. Narusaka, Y. Desaki, H. Kaku, N. Shibuya
    • 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] Evaluation of membrane traffic components involved in the MAMP-induced callose deposition in Arabidopsis.2016

    • Author(s)
      Kohei Yashima, Masaki Kohari, Takashi Ueda, Ikuko Hara-Nishimura, Yoshitake Desaki, Hanae Kaku, Naoto Shibuya.
    • 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] Membrane traffic components involved in MAMP-triggered callose accumulation in Arabidopsis.2015

    • Author(s)
      Y. Desaki, K. Yashima, M.Kohari, T. Ueda, H. Kaku, N. Shibuya.
    • Organizer
      36th New Phytologist Symposium, “Cell biology at the plant–microbe interface”
    • Place of Presentation
      ミュンヘン市
    • Year and Date
      2015-11-29 – 2015-12-01
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Molecular mechanisms of chitin recognition and immune signaling by LysM-receptors.2015

    • Author(s)
      H. Kaku, N. Shibuya
    • Organizer
      11th Japan-US seminar: Molecular contact points in host-pathogen co-evolution.
    • Place of Presentation
      高松市
    • Year and Date
      2015-10-26 – 2015-10-29
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Regulation of immune signaling by an E3 ubiquitin ligase that interacts with Arabidopsis CERK1.2015

    • Author(s)
      Y. Desaki, S. Takahashi, K. yashima, H. Koizumi, T. Miura, H. Ishibashi, K. Kito, M. Narusaka, Y. Narusaka, H. Kaku, . Shibuya.
    • Organizer
      11th Japan-US seminar: Molecular contact points in host-pathogen co-evolution.
    • Place of Presentation
      高松市
    • Year and Date
      2015-10-26 – 2015-10-29
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-01-06  

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