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2013 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 25114516
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Research InstitutionMeiji University

Principal Investigator

澁谷 直人  明治大学, 農学部, 教授 (70350270)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywordsパターン認識受容体 / キチン / シグナル伝達 / 細胞壁 / カロース合成
Research Abstract

キチン受容体CERK1を介した細胞壁における防御機構であるカロース蓄積に着目し、その制御機構解明を目指して検討を進めた。シロイヌナズナ幼植物体におけるエリシター処理とカロース定量の条件を設定し、種々の変異体を用いた解析から、CERK1直下で作用する細胞質型受容体様キナーゼPBL27がキチン応答性のカロース蓄積制御で重要な役割を果たしていることを明らかにした。一方、PBL27は細菌鞭毛由来のペプチドであるflg22応答には関与しないこと、また、キチン応答でも活性酸素生成には関わらないという特性をもつことも明らかにした。また、MAPキナーゼカスケード変異体を利用した解析から、キチン誘導性のカロース蓄積がMAPキナーゼであるMPK3/6によって制御されていることを示す結果を得た。
一方、細胞表層・アポプラストにおける防御応答でユニークな機能が想定されるGPIアンカー型分子であるAtCEBiP(LYM2)の抵抗性応答への寄与を調べたところ、AtCEBiPはイネCEBiP同様に、極めて特異的にキチンオリゴ糖に結合するにもかかわらず、キチン誘導性の活性酸素生成や防御応答関連遺伝子の発現誘導には関わっていないことが明らかになった。一方、AtCEBiPの病害抵抗性への関与を調べるため、AtCEBiPノックアウト変異体を用いてA. brassicicolaによる感染実験を行ったところ、本変異体では抵抗性が有意に低下していることが見いだされた。このことは、AtCEBiPが通常のキチンシグナル伝達とは別の形で病害抵抗性に寄与していることを示唆するものであり、今後の研究に新しい視野をもたらすものと考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

細胞壁における典型的な防御応答であるカロース合成・蓄積に関して、キチン受容体を介した誘導機構についての重要な知見が得られている。また、細胞壁・アポプラストにおける防御応答での機能が想定されるGPIアンカー型キチン結合タンパク質AtCEBIPがユニークな形で抵抗性に寄与することを示唆する結果を得ている。

Strategy for Future Research Activity

基本的に当初計画に基づいて研究を推進する。次年度においては、キチン受容体下流でカロース蓄積制御に関わるシグナル伝達機構の解明を中心に検討を進める。

  • Research Products

    (18 results)

All 2014 2013

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (16 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Chitin-induced activation of immune signaling by the rice receptor CEBiP relies on a unique sandwich-type dimerization.2014

    • Author(s)
      M. Hayafune, R. Berisio, R. Marchetti, A. Silipo, M. Kayama, Y. Desaki, S. Arima, F. Squeglia, A. Ruggiero, K. Tokuyasu, A. Molinaro, H. Kaku, N. Shibuya
    • Journal Title

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA.

      Volume: 111 Pages: E404-413

    • DOI

      10.1073/pnas

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Presence of LYM2 dependent but CERK1 independent disease resistance in Arabidopsis.2013

    • Author(s)
      Y. Narusaka, T. Shinya, M. Narusaka, N. Motoyama, H. Shimada, K. Murakami, N. Shibuya
    • Journal Title

      Plant Signal. Behav.

      Volume: 8 Pages: e25345-1-3

    • DOI

      10.4161/psb.25345

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 植物のキチンエリシターを介した病原菌認識機構2014

    • Author(s)
      賀来華江、Rita Berisio、Antonio Molinaro、渋谷直人
    • Organizer
      日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山市
    • Year and Date
      20140318-20140320
    • Invited
  • [Presentation] AtRLCK1によるCERK1を介したキチンシグナリングの選択的な制御2014

    • Author(s)
      新屋友規、山口公志、出﨑能丈、山田健太、鈴木丸陽、船間亮汰、中島正登、小林佳弘、竹田潤、川﨑努、渋谷直人
    • Organizer
      日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山市
    • Year and Date
      20140318-20140320
  • [Presentation] CERK1と相互作用するE3ユビキチンリガーゼの機能解析2014

    • Author(s)
      出崎能丈、十文字純一、竹田順、鈴木丸陽、中島正登、高橋昌平、八嶋航平、賀来華江、渋谷直人
    • Organizer
      日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山市
    • Year and Date
      20140318-20140320
  • [Presentation] イネキチン受容体CEBiPのリガンド認識機構2014

    • Author(s)
      早船真広、出﨑能丈、加山実祐、谷本匠、Rita Berisio, Roberta Marchetti, Alba Silipo,Flavia Squeglia, Alessia Ruggiero, 徳安健, Antonio Molinaro,渋谷直人、賀来華江
    • Organizer
      日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山市
    • Year and Date
      20140318-20140320
  • [Presentation] シロイヌナズナキチン受容体キナーゼCERK1のリン酸化部位の機能解析2014

    • Author(s)
      島田日加瑠、元山記子、渋谷匡俊、中島正登、鈴木丸陽、賀来華江、渋谷直人
    • Organizer
      日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山市
    • Year and Date
      20140318-20140320
  • [Presentation] 大腸菌発現タンパク質を用いたシロイヌナズナキチン受容体CERK1キナーゼドメインの機能解析2014

    • Author(s)
      鈴木丸陽、須藤健吉、藤本瑞、大西美帆子、紀藤圭治、賀来華江、渋谷直人
    • Organizer
      日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山市
    • Year and Date
      20140318-20140320
  • [Presentation] AtRLCK1はMAPKKKaを介してキチンに応答したMAPキナーゼの活性化を制御する2014

    • Author(s)
      山口公志、山田健太、白川友美、船間亮汰、石川和也、鳴坂真理、鳴坂義弘、市村和也、深溝慶、渋谷直人、川崎努
    • Organizer
      日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山市
    • Year and Date
      20140318-20140320
  • [Presentation] AtRLCK1 functions as a MAPKKK kinase in chitin-induced immune signaling2014

    • Author(s)
      山田健太、山口公志、山内康平、石川和也、野元美佳、市村和也、多田安臣、深溝 慶、渋谷直人、川崎努
    • Organizer
      日本植物生理学会年会
    • Place of Presentation
      富山市
    • Year and Date
      20140318-20140320
  • [Presentation] 植物キチン受容体のリガンド認識,活性化とシグナル伝達2013

    • Author(s)
      渋谷直人、賀来華江
    • Organizer
      日本植物病理学会・感染生理談話会
    • Place of Presentation
      石川県小松市
    • Year and Date
      20130819-20130821
    • Invited
  • [Presentation] キチンシグナリングに関与する受容体様細胞質キナーゼAtRLCK1の機能解析2013

    • Author(s)
      新屋友規、山口公志、出﨑能丈、成澤知子、前田佳菜子、小林佳弘、鈴木丸陽、谷本匠、竹田潤、船間亮汰、山田健太、鳴坂真理、鳴坂義弘、賀来華江、川﨑努、渋谷直人
    • Organizer
      日本植物病理学会・感染生理談話会
    • Place of Presentation
      石川県小松市
    • Year and Date
      20130819-20130821
  • [Presentation] フタバネゼニゴケを用いた防御と共生の進化の解析2013

    • Author(s)
      中川知己,古崎利紀,榊原恵子,石崎公庸,緒方法親,宮本綾乃、石井一夫,嶋村正樹,賀来華江,河内孝之,渋谷直人
    • Organizer
      日本植物病理学会・感染生理談話会
    • Place of Presentation
      石川県小松市
    • Year and Date
      20130819-20130821
  • [Presentation] イネLysM型受容体CEBiPの2量体形成がキチン防御応答系の起動に重要である。2013

    • Author(s)
      早船真広、出﨑能丈、加山実祐、Rita Berisio, Roberta Marchetti, Alba Silipo, Flavia Squeglia, Alessia Ruggiero, 徳安健, Antonio Molinaro,渋谷直人、賀来華江
    • Organizer
      日本植物病理学会・感染生理談話会
    • Place of Presentation
      石川県小松市
    • Year and Date
      20130819-20130821
  • [Presentation] シロイヌナズナキチン受容体キナーゼCERK1のリン酸化部位の機能解析2013

    • Author(s)
      渋谷匡俊、島田日加瑠、鈴木丸陽、元山記子、大西美帆子、紀藤圭治、賀来華江、渋谷直人
    • Organizer
      日本植物病理学会・感染生理談話会
    • Place of Presentation
      石川県小松市
    • Year and Date
      20130819-20130821
  • [Presentation] ベンサミアナタバコ発現系を利用したCERK1の機能解析2013

    • Author(s)
      中島正登、田中優太、大西美帆子、紀藤圭治、賀来華江、渋谷直人
    • Organizer
      日本植物病理学会・感染生理談話会
    • Place of Presentation
      石川県小松市
    • Year and Date
      20130819-20130821
  • [Presentation] Ligand recognition, autophosphorylation and signaling by plant chitin receptors.2013

    • Author(s)
      Naoto Shibuya, Hanae Kaku, Tomonori Shinya, Keiji Kito, Noriko Motoyama, Masahiro Hayafune, Rita Berisio, Alba Silipo, Antonio Molinaro, Koji Yamaguchi, Tsutomu Kawasaki
    • Organizer
      Keystone Symposium “Plant Immunity: Pathways and Translation”
    • Place of Presentation
      米国・ビッグスカイリゾート
    • Year and Date
      20130407-20130412
    • Invited
  • [Presentation] Functional analysis of LysM domains in rice chitin receptors2013

    • Author(s)
      Masahiro Hayafune, Miyu Kayama, Kota Kamiya, Sakiko Arima, Tomonori Shinya, Rita Berisio, Naoto Shibuya, Hanae Kaku
    • Organizer
      Keystone Symposium “Plant Immunity: Pathways and Translation”
    • Place of Presentation
      米国・ビッグスカイリゾート
    • Year and Date
      20130407-20130412

URL: 

Published: 2015-05-28  

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