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オイルボディが担う菌感染防御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 11J00079
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 植物病理学
研究機関京都大学

研究代表者

島田 貴士  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2013年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2012年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2011年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワードシロイヌナズナ / カレオシン / オイルボディ / GFP / 炭疽病菌 / 変里体スクリーニング / ステロール / ファイトアレキシン / ストレス応答 / 変異体スクリーニング / オキシリピン
研究概要

植物は脂質を貯蔵するために, オイルボディと呼ばれるオルガネラを発達させる. オイルボディは種子や葉など, 様々な器官の細胞に存在する. しかしながら, 葉のオイルボディに生理学的役割は分かっていなかった. 本研究では, 葉のオイルボディ膜タンパク質・カレオシン3 (CLO3)に着目した研究を行う, 私は新規の葉のオイルボディ局在タンパク質として, α-ジオキシゲナーゼ1(α-DOX1)を発見した. α-DOXlとCLO3は両方酵素活性を持ち, 協調して2-hydroxy-octadecatrienoic acid (2-HOT)というオキシリピンの合成に関わっていた. 2-HOTは炭疽病菌に対して抗菌活性を示し, また炭疽病菌感染により蓄積が誘導されることから, シロイヌナズナの新規ファイトアレキシンであることが明らかになった, 葉のオイルボディは酵素と基質をともに近くに置くことで, ファイトアレキシンを効率よく合成していることが示唆された. この研究を論文として発表した.
葉のオイルボディの形成機構は明らかになっていない. そこで, 葉のオイルボディマーカーとして, CLO3-GFPを用い, CLO3-GFP蛍光が異常に蓄積する変異体(leaf oil-body-protein accumulating, loa)をスクリーニングした. 現在までに3系統が単離されている. そのうちloa1では, 野生型ではオイルボディが少ない若い葉で, オイルボディが大量に蓄積していた. リピドーム解析の結果, loa1ではステロールエステルが異常蓄積していた. このことがら, LOA1はステロールの合成を負に制御する因子であることが示唆された. この研究から, 新たなステロール制御因子が明らかになった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

葉のオイルボディがファイトアレキシン合成に関わるという新たな知見を発見した. 初めて葉のオイルボディの機能を明らかにすることができた. この成果は論文として発表した.
また, オイルボディを異常蓄積するloa1変異体の機能解析についても, 大きく進展した. この結果を学会にて報告した.

今後の研究の推進方策

オイルボディを異常蓄積するloa1変異体に関して, 論文を投稿する予定である. また, 他のloa変異体について, 原因遺伝子の同定を目指す予定である. 原因遺伝子がわかることにより, 新たな脂質関連因子の同定にっながると期待している.

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Leaf Oil Body Functions as a Subcellular Factory for the Production of a Phytoalexin in Arabidopsis2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi L. Shimada, Yoshitaka Takano, Tomoo Shimada, Masayuki Fujiwara, Yoichiro Fukao, Masashi Mori, Yozo Okazaki, Kazuki Saito, Ryosuke Sasaki, Koh Aoki, and Ikuko Hara-Nishimura
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 164 号: 1 ページ: 105-118

    • DOI

      10.1104/pp.113.230185

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A non-destructive screenable marker, OsFAST, for identifying transgenic rice seeds2011

    • 著者名/発表者名
      Takashi L.Shimada, Yoichi Ogawa, Tomoo Shimada, Ikuko Hara-Nishimura
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior

      巻: vol 6 号: 10 ページ: 1454-1456

    • DOI

      10.4161/psb.6.10.17344

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 葉にオイルボディを異常蓄積するloa1変異体の解析2014

    • 著者名/発表者名
      島田貴士 嶋田知生, 岡咲洋三, 斉藤和季, 高野義孝, 西村いくこ
    • 学会等名
      第55回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      富山
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 葉のオイルボディが関わるファイトアレキシン合成機構の解明2013

    • 著者名/発表者名
      島田貴士, 高野義孝, 嶋田知生, 藤原正幸, 深尾陽一朗, 森正之, 岡咲洋三, 斉藤和季, 佐々木亮介, 青木考, 西村いくこ
    • 学会等名
      第54回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岡山
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 葉のオイルボディ膜タンパク質によるファイトアレキシン合成2013

    • 著者名/発表者名
      島田貴士, 高野義孝, 嶋田知生, 藤原正幸, 深尾陽一朗, 森正之, 岡咲洋三, 斉藤和季, 佐々木亮介, 青木考, 西村いくこ
    • 学会等名
      平成25年度日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      岐阜
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 葉のオイルボディに関わる変異体の解析2012

    • 著者名/発表者名
      島田貴土, 高野義孝, 嶋田知生, 西村いくこ
    • 学会等名
      第53回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      京都(京都産業大学)(口頭)
    • 年月日
      2012-03-16
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 葉のオイルボディは抗菌物質の産生工場として働く2012

    • 著者名/発表者名
      島田貴士, 高野義孝, 嶋田知生, 藤原正幸, 深尾陽一朗, 森正之, 佐々木亮介, 青木考, 西村いくこ
    • 学会等名
      平成24年度日本植物病理学会 関西部会
    • 発表場所
      鳥取
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 葉にオイルボディを異常蓄積してしまうシロイヌナズナ変異体の解析2012

    • 著者名/発表者名
      島田貴士, 嶋田知生, 高野義孝, 岡咲洋三, 斉藤和季, 西村いくこ
    • 学会等名
      第25回植物脂質シンポジウム
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Leaf oil bodies produce an anti-fungal compound actively in dying tissues.2012

    • 著者名/発表者名
      OT. Shimada
    • 学会等名
      IS-MPMI 2012 XV International Congress
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] オイルボディ膜タンパク質・オレオシンがみせる種子発芽能力の維持機構2011

    • 著者名/発表者名
      島田貴士, 嶋田知生, 高橋英之, 深尾陽一朗, 西村いくこ
    • 学会等名
      第84回日本生化学会大会
    • 発表場所
      京都(国立京都国際会館)(口頭・ポスター)
    • 年月日
      2011-09-24
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.plant-pathology.kais.kyoto-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-12-12   更新日: 2024-03-26  

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