MAMP受容体を介した細胞壁での防御応答機構

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Plant cell wall as information-processing system
• Project/Area Number: 25114516
• Research Institution: Meiji 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 / シグナル伝達 / 細胞壁 / カロース合成 / キチン

Outline of Annual Research Achievements

病原菌感染に対する細胞壁における防御機構としてのカロース蓄積に着目し、キチン認識を介したカロース蓄積の制御機構を明らかにすることを目的として検討を進めた。キチン受容体直下でカロース蓄積を制御している因子として、前年度に見出した細胞質型受容体様キナーゼPBL27の機能解析を、近畿大学・川崎グループとのプロジェクト内共同研究として進め、論文として発表した。また、感染時におけるカロース蓄積は細胞表層の特定の部位において起こることに着目し、この過程に関わる膜輸送系の解析を進めた。こうした解析を進めるため、エリシター処理によって誘導されるカロース応答の定量化について検討した。画像解析プログラムの一つであるRotational Morphological Processing (RPM)を利用し、RPMを複数回繰り返すことによって、さまざまなバックグラウンドからカローススポットを抽出し、定量するプログラムを開発した（論文投稿準備中）。この手法を利用し、プロジェクト内共同研究として、東大・上田グループから提供されたさまざまな膜輸送系変異体のキチン誘導性カロース蓄積を調べた結果、カロース蓄積が顕著に低下した変異体やカロース蓄積が亢進する変異体をそれぞれ複数見出した。これらのうち、カロース蓄積が低下したものはキチンによる局所的カロース蓄積誘導過程に重要な役割を果たしている可能性があるため、今後さらに詳細な解析を進める予定である。一方、カロース蓄積が亢進する変異体の中には植物体の表面に穴が開くなどの症状がみられるものもあり、一種の傷害応答によってカロース応答が亢進しているものも存在することが示唆された。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Selective regulation of chitin-induced defense response by the Arabidopsis receptor-like cytoplasmic kinase PBL27. (2014)
  • Author(s): T. Shinya, K. Yamaguchi, Y. Desaki, K. Yamada, T. Narisawa, Y. Kobayashi, K. Maeda, M. Suzuki, T. Tanimoto, J. Takeda, M. Nakashima, R. Funama, M. Narusaka, Y. Narusaka, H. Kaku, T. Kawasaki, N. Shibuya
  • Journal Title: Plant Journal Volume: 79 Pages: 56-66
  • DOI: 10.1111/tpj.12535
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Bifunctional plant receptor, OsCERK1, regulates both chitin-triggered immunity and arbuscular mycorrhizal symbiosis in rice. (2014)
  • Author(s): K. Miyata, T. Kozaki, Y. Kouzai, K. Ozawa, K. Ishii, E. Asamizu, Y. Okabe, Y. Umehara, A. Miyamoto, Y. Kobae, K. Akiyama, H. Kaku, Y. Nishizawa, N. Shibuya, T. Nakagawa
  • Journal Title: Plant and Cell Physiology Volume: 55 Pages: 1859-1863
  • DOI: 10.1093/pcp/pcu129
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 植物免疫応答としてのカロース蓄積に関わる膜交通系因子の解析 (2015)
  • Author(s): 八嶋航平、小針 政輝、住谷 雄介、上田貴志、出崎能丈、賀来華江、渋谷直人
  • Organizer: 第56回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 東京都
  • Year and Date: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [Presentation] キチン受容体を介した植物免疫制御機構 (2014)
  • Author(s): 渋谷直人
  • Organizer: 日本応用糖質科学会平成26年度大会
  • Place of Presentation: 新潟県新潟市
  • Year and Date: 2014-09-24 – 2014-09-26
  • Invited
• [Presentation] 植物免疫応答の指標であるカロース蓄積の定量ツールの開発 (2014)
  • Author(s): 小針政輝、八嶋航平、出崎能丈、渋谷直人
  • Organizer: 日本植物学会第78回大会
  • Place of Presentation: 川崎市
  • Year and Date: 2014-09-12 – 2014-09-14
• [Presentation] Selective regulation of chitin-induced defense response by the Arabidopsis receptor-like cytoplasmic kinase PBL27 (2014)
  • Author(s): Tomonori Shinya, Koji Yamaguchi, Yoshitake Desaki, Kenta Yamada, Tomoko
  • Organizer: 第16回植物・微生物相互作用の分子機構に関する国際シンポジウム
  • Place of Presentation: ギリシャ、ロードス市
  • Year and Date: 2014-07-06 – 2014-07-10
• [Presentation] Characterization of an Arabidopsis CERK1 interacting E3 ubiquitin ligase (2014)
  • Author(s): Yoshitake Desaki, Junichi Jumonji, Jun Takeda, Maruya Suzuki, Masato Nakashima, Shohei Takahashi, Kohei Yashima,Hanae Kaku, Naoto Shibuya
  • Organizer: 第16回植物・微生物相互作用の分子機構に関する国際シンポジウム
  • Place of Presentation: ギリシャ、ロードス市
  • Year and Date: 2014-07-06 – 2014-07-10
• [Presentation] Ligand recognition and membrane signaling by plant chitin receptors (2014)
  • Author(s): Naoto Shibuya
  • Organizer: Networks in Immunity Workshop
  • Place of Presentation: 米国、デービス市
  • Year and Date: 2014-04-01 – 2014-04-03
  • Invited
• [Book] The Lotus japonicus genome (2014)
  • Author(s): Nakagawa, T., Okazaki, S. and Shibuya, N
  • Total Pages: 267
  • Publisher: Springer