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植物免疫シグナリングネットワークのダイナミクスの解明

研究課題

研究課題/領域番号 15J09701
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 植物保護科学
研究機関名古屋大学

研究代表者

峯 彰  名古屋大学, 遺伝子実験施設, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード植物免疫 / 植物ホルモン / サリチル酸 / PAD4 / シグナリングネットワーク / 遺伝子発現ダイナミクス / 罹病性 / 抵抗性 / 免疫シグナリングネットワーク
研究実績の概要

植物免疫システムはPTIとETIの二段階の抵抗性反応から構成される。PTIは、病原体に抑制されてしまう脆弱な抵抗性である。結果、植物は罹病性を示す。一方でETIは、病原体に対しても有効な頑強な抵抗性である。昨年度実施したPTIとETIにおける遺伝子発現プロファイルの比較解析から、免疫関連遺伝子の迅速な発現が、ETIによる病原体の封じ込みに必要であることが明らかになった。このETIにおける迅速な遺伝子発現には、免疫シグナル因子であるサリチル酸とPAD4が必要であることも示した。すなわち、植物は病原体感染のごく初期に迅速に遺伝子発現制御を行うことによって抵抗性を発揮することが示された。今年度は、ETIのごく初期に特異的に発現誘導が見られる転写因子に注目して研究を進めた。サリチル酸とPAD4非依存的にETIの初期に発現誘導される転写因子を26個同定した。プロモーター解析等のバイオインフォマティクスを駆使して、解析候補転写因子の中からERF6とその標的遺伝子を選抜した。ERF6は免疫受容体遺伝子、MAPキナーゼ 、WRKY転写因子のプロモーターに結合して、これらの遺伝子の迅速な発現に貢献することを明らかにした。さらに、ドミナントネガティブ型のERF6を過剰発現したシロイヌナズナでは、ETIが損なわれることを示した。すなわち、ETIのごく初期には、サリチル酸とPAD4非依存的なシグナリングが、ERF6などの発現誘導を通じて迅速な免疫遺伝子の発現に貢献していることが明らかになった。また、平行して行ってきたプロジェクトの一つであるジャスモン酸シグナリングによるサリチル酸の蓄積制御の分子機構に関する論文がEMBO reportsに掲載された。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] マックスプランク植物育種学研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] マックスプランク植物育種学研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] An incoherent feed-forward loop mediates robustness and tunability in a plant immune network2017

    • 著者名/発表者名
      Mine A, Nobori T, Salazar-Rondon MC, Winkelmueller TM, Anver S, Becker D, Tsuda K
    • 雑誌名

      EMBO reports

      巻: 18 号: 3 ページ: 464-476

    • DOI

      10.15252/embr.201643051

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Arabidopsis CERK1-associated kinase PBL27 connects chitin perception to MAPK activation2016

    • 著者名/発表者名
      Yamada K, Yamaguchi K, Shirakawa T, Nakagami H, Mine A, Ishikawa K, Fujiwara M, Narusaka M, Narusaka Y, Ichimura K, Kobayashi Y, Matsui H, Nomura Y, Nomoto M, Tada Y, Fukao Y, Fukamizo T, Tsuda K, Shirasu K, Shibuya N, Kawasaki T
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 35(22) 号: 22 ページ: 2468-2483

    • DOI

      10.15252/embj.201694248

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Abscisic acid and the jasmonate-mimicking bacterial phytotoxin coronatine inactivate MAP kinases through distinct and common members of the clade A protein phosphatases 2C2017

    • 著者名/発表者名
      Mine A., Berens M. L., Nobori T., Anver S., Fukumoto K., Becker D. and Tsuda K.
    • 学会等名
      第58回植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Profiling Plant and Bacterial Transcriptome during Interaction2017

    • 著者名/発表者名
      Mine A., Nobori T., Seyfferth C., Khani S. and Tsuda K
    • 学会等名
      第58回植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The bacterial virulence factor, coronatine, exploits jasmonate-mediated abscisic acid degradation in the guard cells for stomatal invasion in Arabidopsis thaliana2017

    • 著者名/発表者名
      Fukumoto K., Mine A. and Tsuda K.
    • 学会等名
      第58回植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Time-resolved transcriptome analysis with genetic perturbations links robust and early establishment of transcriptional reprogramming to pathogen resistance2016

    • 著者名/発表者名
      Mine A., Seyfferth C., Kracher B., Berens M. L., Becker D. and Tsuda K.
    • 学会等名
      The 2016 Cold Spring Harbor Asia Conference: Latest Advances in Plant Developemental & Environmental Response
    • 発表場所
      淡路島
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An incoherent feed-forward loop underlies robustness and tunability of a plant immune signaling network2016

    • 著者名/発表者名
      峯彰
    • 学会等名
      新学術領域研究 環境記憶統合 第2回若手の会
    • 発表場所
      熱海
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] コロナチンは双子葉植物に広く保存されたアブシジン酸の分解機構を利用して気孔の開口を誘導する2016

    • 著者名/発表者名
      峯彰, 福元華織, 中野亮平, 多田安臣, 津田賢一
    • 学会等名
      平成28年度 日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      岡山
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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