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2016 Fiscal Year Annual Research Report

MAMP受容体を介した細胞壁での防御応答機構

Publicly Offered Research

Project AreaPlant cell wall as information-processing system
Project/Area Number 15H01240
Research InstitutionMeiji University

Principal Investigator

賀来 華江  明治大学, 農学部, 専任教授 (70409499)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Keywords細胞壁 / 植物免疫 / 受容体 / キチン / カロース合成
Outline of Annual Research Achievements

植物と病原菌は細胞表層・アポプラストにおいて、侵入しようとする菌の検出と植物側の防御応答の起動を巡ってさまざまな形で攻防を行っている。我々は植物キチン受容体を中心に、細胞表層におけるMAMPリガンドを介した受容体活性化機構解明および病原菌感染やエリシター刺激時の局所的カロース蓄積に関わる膜交通系因子の解明を目指した。受容体活性化機構の解明において、キチン受容体CERK1の428番目のチロシン及び479と573番目のスレオニン残基が自己リン酸化に関与し、キチンシグナル伝達に重要な役割を果たしていることを明らかにし、論文で発表した。MAMP受容体直下でカロース蓄積を正に制御する因子として、E3ユビキチンリガーゼ PUB4を見いだし、pub4変異体の解析によりキチン誘導性活性酸素生成及びカロース蓄積が低下することを確認した。またCERK1キナーゼドメインの発現タンパク質を用いた実験により、CERK1がPUB4 を直接にリン酸化することを確認し、これらのリン酸化部位はPUB4 の特定の部分に集中していることを見出した(論文投稿準備中)。また基生研の上田グループとの共同により、さまざまな膜交通系因子変異体のカロース蓄積について検討した結果、特定の膜交通系因子がキチン応答・カロース蓄積に関わる分子の輸送に寄与することを示唆する結果を得た。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] イタリア学術研究会議の構造生物学部門(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      イタリア学術研究会議の構造生物学部門
  • [Journal Article] Defense against pathogens: structural insights into the mechanism of chitin induced activation of innate immunity2017

    • Author(s)
      F. Squeglia, R. Berisio, N. Shibuya, H. Kaku
    • Journal Title

      Curr. Med. Chem.

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.2174/0929867323666161221124345

    • Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The rice LysM receptor-like kinase OsCERK1 is required for the perception of short-chain chitin oligomers in arbuscular mycorrhizal signaling2017

    • Author(s)
      G. Carotenuto, M. Chabaud, K. Miyata, M. Capozzi, N. Takeda, H. Kaku, N. Shibuya, T. Nakagawa, D. G. Barker, A. Genre
    • Journal Title

      New Phytologist

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1111/nph.14539  

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Quantitative evaluation of stomatal cytoskeletal patterns during the activation of immune signaling in Arabidopsis thaliana.2016

    • Author(s)
      M. Shimono, T. Higaki, H. Kaku, N. Shibuya, S. Hasezawa, B. Day
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 11 Pages: e0159291

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0159291

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Molecular mechanisms of chitin recognition and immune signaling by LysM-receptors.2016

    • Author(s)
      H. Kaku and N. Shibuya
    • Journal Title

      Physiol. Mol. Plant Pathol.

      Volume: 95 Pages: 60-65

    • DOI

      10.1016/j.pmpp.

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Evaluation of the role of the LysM receptor-like kinase, OsNFR5/OsRLK2 for AM symbiosis in rice2016

    • Author(s)
      K. Miyata, M. Hayafune, Y. Kobae, H. Kaku, Y. Nishizawa, Y. Masuda, N. Shibuya and T. Nakagawa
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 51 Pages: 2283-2290

    • DOI

      10.1093/pcp/pcw144

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Autophosphorylation of specific threonine and tyrosine residues in Arabidopsis CERK1 is essential for the activation of chitin-induced immune signaling2016

    • Author(s)
      M. Suzuki, M. Shibuya, H. Shimada, N. Motoyama, M. Nakashima, S. Takahashi, K. Suto, I. Yoshida, S. Matsui, N. Tsujimoto, M. Ohnishi, Y. Ishibashi, Z. Fujimoto, Y. Desaki, H. Kaku, K. Kito, N. Shibuya
    • Journal Title

      Plant Cell Physiol.

      Volume: 51 Pages: 2312-2322

    • DOI

      10.1093/pcp/pcw150

    • Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Tyr-428, a CERK1 autophosphorylation site, regulates chitin responses through the regulation of its kinase activity.2017

    • Author(s)
      鈴木丸陽、渡邉巧、出崎能丈、渋谷直人、賀来華江
    • Organizer
      第58回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学、郡元キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [Presentation] PUB4, a ubiquitin ligase, regulates chitin signaling through its phosphorylation by CERK12017

    • Author(s)
      小泉春樹、三浦駿希、小針政輝、鈴木丸陽、澤進一郎、石橋裕子、紀藤圭治、出崎能丈、渋谷直人、賀来華江
    • Organizer
      第58回日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学、郡元キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [Presentation] キチンオリゴ糖による植物免疫受容体の活性化機構2016

    • Author(s)
      賀来華江、Rita Berisio、Antonio Molinaro、渋谷直人
    • Organizer
      第35回日本糖質学会年会
    • Place of Presentation
      高知市文化プラザ かるぽーと
    • Year and Date
      2016-09-01 – 2016-09-03
  • [Presentation] キチン受容体キナーゼCERK1の自己リン酸化による制御機構の解析2016

    • Author(s)
      吉田一誠、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、大西美帆子、石橋裕子、出崎能丈、賀来華江、紀藤圭治、渋谷直人
    • Organizer
      平成28年度植物感染生理談話会
    • Place of Presentation
      シーベル須磨、神戸
    • Year and Date
      2016-08-10 – 2016-08-12
  • [Presentation] イネキチン受容体の動態解析へ向けた実験系構築2016

    • Author(s)
      増田善樹、栗原渉、渡邊瞳、関口吉則、早船真広、出崎能丈、西澤洋子、澁谷直人、賀来華江
    • Organizer
      平成28年度植物感染生理談話会
    • Place of Presentation
      シーベル須磨、神戸
    • Year and Date
      2016-08-10 – 2016-08-12
  • [Presentation] シロイヌナズナCERK1のユビキチン化部位の同定と機能解析2016

    • Author(s)
      松井紗樹、中島正登、三浦駿希、田中優太、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年度植物感染生理談話会
    • Place of Presentation
      シーベル須磨、神戸
    • Year and Date
      2016-08-10 – 2016-08-12
  • [Presentation] An E3 ubiquitin ligase, PUB4, regulates immune signaling through the interaction with Arabidopsis CERK12016

    • Author(s)
      Y. Desaki, S. Takahashi, H. Koizumi, T. Miura, K. Yashima, Y. Ishibashi, K. Kito, M. Narusaka, Y. Narusaka, H. Kaku and N. Shibuya
    • Organizer
      XVII International Congress of Molecular Plant-Microbe Interactions
    • Place of Presentation
      The Oregon Convention Center, 米国
    • Year and Date
      2016-07-17 – 2016-07-21
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Identification and functional analysis of autophosphorylation sites in Arabidopsis CERK12016

    • Author(s)
      M. Suzuki, K. Suto, M. Shibuya, H. Shimada, N. Motoyama, S. Takahashi, I. Yoshida, M. Ohnishi, Y. Ishibashi, Z. Fujimoto, Y. Desaki, H. Kaku, K. Kito, N. Shibuya
    • Organizer
      XVII International Congress of Molecular Plant-Microbe Interactions
    • Place of Presentation
      The Oregon Convention Center, 米国
    • Year and Date
      2016-07-17 – 2016-07-21
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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