複数の病原体ゲノムと相互作用するデュアル抵抗性蛋白質システムの分子基盤の解明

• 研究課題/領域番号: 15K07321
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物保護科学
• 研究機関: 岡山県農林水産総合センター生物科学研究所
• 研究代表者: 鳴坂 義弘 岡山県農林水産総合センター生物科学研究所, その他部局等, 専門研究員 (20335459)
• 連携研究者: 鳴坂 真理 岡山県農林水産総合センター生物科学研究所, 流動研究員 (80376847)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 抵抗性遺伝子 / 抵抗性蛋白質 / 分泌蛋白質 / 炭疽病菌 / シロイヌナズナ / エフェクター / 青枯病 / 斑葉細菌病 / 植物免疫 / アブラナ科

研究成果の概要

植物は病気から身を守るため、病原体が放出する分泌蛋白質（Avrエフェクター）を抵抗性蛋白質により直接的または間接的に認識して病原体の存在を感知し、病原体に対する抵抗性を発揮している。私たちは、“2つの異なる抵抗性(R)蛋白質による病原体の認識機構”を発見し、これを用いた病害抵抗性作物の分子育種技術の構築に成功した。本課題では、炭疽病菌から網羅的に分泌蛋白質を取得するとともに、Avrエフェクターとこれら２つのR蛋白質の相互作用を解析し、植物ゲノムと、異なる4種の病原体ゲノム（アブラナ科野菜類炭疽病菌、ウリ類炭疽病菌、青枯病菌、斑葉細菌病菌）の生物間相互作用による適応共進化の謎に迫った。

研究成果

• [雑誌論文] Inappropriate expression of an NLP effector in Colletotrichum orbiculare impairs infection on Cucurbitaceae cultivars via plant recognition of the C-terminal region. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nur Sabrina Ahmad Azmi, Suthitar Singkaravanit-Ogawa S, Kyoko Ikeda, Saeko Kitakura, Yoshihiro Inoue, Yoshihiro Narusaka, Ken Shirasu, Masanori Kaido, Kazuyuki Mise, and Yoshitaka Takano
  • 雑誌名: Mol. Plant-Microbe Interact. 巻: 31 号: 1 ページ: 101-111
  • DOI: 10.1094/mpmi-04-17-0085-fi
  • 査読あり
• [雑誌論文] Draft genome assembly of Colletotrichum chlorophyti, a pathogen of herbaceous plants (2017)
  • 著者名/発表者名: Gan, P., Narusaka, M., Tsushima, A., Narusaka, Y., Takano, Y. and Shirasu, K.
  • 雑誌名: Genome Announcement 巻: 5 号: 10
  • DOI: 10.1128/genomea.01733-16
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Analyses of natural variation indicates that the absence of RPS4/RRS1 and amino acid change in RPS4 cause loss of their functions and resistance to pathogens. (2017)
  • 著者名/発表者名: Narusaka M., Iuchi S. and Narusaka Y.
  • 雑誌名: Plant Signaling & Behavior 巻: 12 号: 3 ページ: e1293218-e1293218
  • DOI: 10.1080/15592324.2017.1293218
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Genus-wide comparative genome analyses of Colletotrichum species reveal specific gene family losses and gains during adaptation to specific infection lifestyles. (2016)
  • 著者名/発表者名: Gan, P., Narusaka, M., Kumakura, N., Tsushima, A., Takano, Y., Narusaka, Y., Shirasu, K.
  • 雑誌名: Genome Biology and Evolution. 巻: 8 号: 5 ページ: 1467-1481
  • DOI: 10.1093/gbe/evw089
  • NAID: 120006822486
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Leucine zipper motif in RRS1 is crucial for the regulation of Arabidopsis dual resistance protein complex RPS4/RRS1 (2016)
  • 著者名/発表者名: Narusaka M, Toyoda K, Shiraishi T, Iuchi S, Takano Y, Shirasu K, Narusaka Y.
  • 雑誌名: Scientifc Reports 巻: 6 号: 1 ページ: 18702-18702
  • DOI: 10.1038/srep18702
  • NAID: 120005819504
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Transposable elements contribute to the evolution of genomic diversity between strains of the plant pathogenic fungus Colletotrichum higginsianum (2018)
  • 著者名/発表者名: Ayako Tsushima, Pamela Gan, Naoyoshi Kumakura, Mari Narusaka, Yoshitaka Takano, Yoshihiro Narusaka, Ken Shirasu
  • 学会等名: 14th European Conference on Fungal Genetics
  • 国際学会
• [学会発表] Conserved effectors with a ribonuclease domain are involved in virulence of phytopathogenic Colletotrichum fungi (2018)
  • 著者名/発表者名: Naoyoshi Kumakura, Suthitar Singkaravanit-Ogawa, Pamela Gan, Ayako Tsushima, Mari Narusaka , Yoshihiro Narusaka, Yoshitaka Takano, Ken Shirasu
  • 学会等名: 14th European Conference on Fungal Genetics
  • 国際学会
• [学会発表] 比較ゲノム・トランスクリプトーム解析によるウリ類炭疽病菌の強病原性関連因子の探索 (2018)
  • 著者名/発表者名: 井上喜博,Pamela Gan,白須 賢,鳴坂義弘,高野義孝
  • 学会等名: 平成30年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] ウリ類炭疽病菌の宿主特異性に関する研究：アルファルファ炭疽病菌との比較解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 小川泰生,井上喜博,Pamela Gan,海道真典,三瀬和之,鳴坂義弘,白須 賢,高野義孝
  • 学会等名: 平成30年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] Colletotrichum higginsianum 株間のゲノム進化にトランスポゾンは関与する (2018)
  • 著者名/発表者名: 津島 綾子, Pamela Gan, 熊倉 直祐, 鳴坂 真理, 高野 義孝, 鳴坂 義弘, 白須 賢
  • 学会等名: 平成30年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] Conserved effectors with a ribonuclease domain are involved in virulence of phytopathogenic Colletotrichum fungi. (2018)
  • 著者名/発表者名: Naoyoshi Kumakura, Suthitar Singkaravanit-Ogawa, Pamela Gan, Ayako Tsushima, Mari Narusaka, Yoshihiro Narusaka, Yoshitaka Takano and Ken Shirasu
  • 学会等名: 第59回日本植物生理学会年会
• [学会発表] 炭疽病菌に保存されたエフェクターSRN はRNA 分解ドメインを持ち，ウリ類炭疽病菌の病原性に関与する (2018)
  • 著者名/発表者名: 熊倉 直祐, Singkaravanit-Ogawa, S., Pamela Gan, 津島 綾子, 鳴坂 真理, 鳴坂 義弘, 高野 義孝, 白須 賢
  • 学会等名: 平成30年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] A novel class of conserved effectors with ribonuclease domains is required for virulence of phytopathogenic Colletotrichum fungi on plants. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kumakura N., Singkaravanit-Ogawa S., Gan P., Tsushima A., Narusaka M., Narusaka Y., Takano Y., Shirasu K.
  • 学会等名: 第58回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 鹿児島
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] Comparative genomics reveals structural variations in the genome of the plant pathogenic fungus Colletotrichum higginsianum. (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsushima A., Gan P., Kumakura N., Narusaka M., Takano Y., Narusaka Y., Shirasu K.
  • 学会等名: 29th Fungal Genetics Conference
  • 発表場所: California
  • 年月日: 2017-03-14
  • 国際学会
• [学会発表] Colletotrichum higginsianum系統間の大規模ゲノム構造変異 (2017)
  • 著者名/発表者名: 津島 綾子, Pamela Gan, 熊倉 直祐, 鳴坂 真理, 高野 義孝, 鳴坂 義弘, 白須 賢
  • 学会等名: 平成２９年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] Inappropriate expression of NLP effector impairs Colletotrichum infection on cucurbits via recognition of its C-terminal region. (2017)
  • 著者名/発表者名: Singkaravanit-Ogawa, S., Nur Sabrina, A.A., Ikeda, K., Tanaka, S., Inoue, Y., Kaido, M., Mise, K., Narusaka, Y., Shirasu, K., Takano, Y.
  • 学会等名: 平成２９年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] ウリ類炭疽病菌RSCO-09-1-2株の強病原性に関する分子機構研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 井上喜博、Pamela Gan、鳴坂義弘、白須 賢、高野義孝
  • 学会等名: 平成２９年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] RNA分解ドメインを持つエフェクターSRNはウリ類炭疽病菌の病原性に関与する (2017)
  • 著者名/発表者名: 熊倉 直祐, Singkaravanit-Ogawa, S., Pamela Gan, 津島 綾子, 鳴坂 真理, 鳴坂 義弘, 高野 義孝, 白須 賢
  • 学会等名: 平成２９年度日本植物病理学会大会
• [学会発表] Comparative genomics reveals structural variations in the genome of the plant pathogenic fungus Colletotrichum higginsianum (2017)
  • 著者名/発表者名: Tsushima A, Gan P, Kumakura N, Narusaka M, Narusaka Y, Takano Y, Shirasu K
  • 学会等名: The New Phytologist next generation scientists
  • 国際学会
• [学会発表] A novel class of conserved effectors with ribonuclease domains is involved in virulence of phytopathogenic Colletotrichum fungi on plants (2017)
  • 著者名/発表者名: Kumakura, N., Ogawa, S., Gan, P., Tsushima, A., Narusaka, M., Narusaka, Y., Takano, Y., Shirasu, K.
  • 学会等名: The 5th International Conference on Biotic Plant Interactions
  • 国際学会
• [学会発表] Studies on a highly virulent strain RSCO-09-1-2 of Colletotrichum orbiculare (2017)
  • 著者名/発表者名: Inoue Y, Gan P, Narusaka Y, Shirasu K, Takano Y
  • 学会等名: the Asian Conference on Plant Pathology 2017
  • 国際学会
• [学会発表] デュアル抵抗性蛋白質システムによる革新的作物保護技術の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂真理、井上喜博、高野義孝、白須 賢、白石友紀、鳴坂義弘
  • 学会等名: 平成29年度日本植物病理学会関西部会
• [学会発表] Colletotrichum higginsianumのゲノム変異にトランスポゾンは関与する (2017)
  • 著者名/発表者名: 津島 綾子, Pamela Gan, 熊倉 直祐, 鳴坂 真理, 高野 義孝, 鳴坂 義弘, 白須 賢
  • 学会等名: 平成 29 年度日本植物病理学会関東部会
• [学会発表] 植物病原糸状菌Colletotrichum higginsianumのゲノム変異にトランスポゾンは関与する (2017)
  • 著者名/発表者名: 津島 綾子, Pamela Gan, 熊倉 直祐, 鳴坂 真理, 高野 義孝, 鳴坂 義弘, 白須 賢
  • 学会等名: 第１７回糸状菌分子生物学コンファレンス
• [学会発表] デュアル抵抗性蛋白質システムを構成するRRS1およびRPS4の機能解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂真理,白須 賢,豊田和弘,高野義孝,白石友紀,鳴坂義弘
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会年会（2017年度生命科学系学会合同年次大会）
• [学会発表] A novel class of conserved effectors with ribonuclease domains is required for virulence of phytopathogenic Colletotrichum fungi on plants. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kumakura, N., Ogawa, S., Gan, P., Tsushima, A., Narusaka, M., Narusaka, Y., Takano, Y., Shirasu, K.
  • 学会等名: Latest Advances in Plant Development & Environmental Response
  • 発表場所: Awaji Yumebutai Conference Center,
  • 年月日: 2016-11-29
  • 国際学会
• [学会発表] デュアル抵抗性蛋白質を構成するRPS4のアミノ酸置換による抵抗性喪失 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂 義弘、井内 敦子、井内 聖、鳴坂 真理
  • 学会等名: 平成28年度日本植物病理学会関西部会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2016-09-29
• [学会発表] アブラナ科炭疽病菌におけるエフェクター候補遺伝子の取得とその機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂 真理、Pamela Gan、津島 綾子、熊倉 直祐、白須 賢、高野 義孝、久保 康之、白石 友紀、鳴坂 義弘
  • 学会等名: 平成28年度日本植物病理学会関西部会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2016-09-29
• [学会発表] ウリ類炭疽病菌の強病原性株RSCO-09-1-2の強病原性化因子の探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井上喜博、Pamela Gan、鳴坂義弘、白須 賢、高野義孝
  • 学会等名: 平成28年度日本植物病理学会関西部会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2016-09-29
• [学会発表] デュアル抵抗性蛋白質システムを構成する抵抗性蛋白質RRS1の機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂真理、白須賢、豊田和弘、高野義孝、白石友紀、鳴坂義弘
  • 学会等名: 第34回日本植物細胞分子生物学会（上田）大会
  • 発表場所: 上田
  • 年月日: 2016-09-01
• [学会発表] Colletotrichum higginsianumの新規ゲノム解読とエフェクター候補遺伝子の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 津島綾子、Pamela Gan、熊倉直祐、鳴坂真理、高野義孝、鳴坂義弘、白須 賢
  • 学会等名: 平成28年度植物感染生理談話会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 2016-08-10
• [学会発表] Comparative genomics of Colletotrichum fungi reveals lifestyle-adapted fungal gene gain/loss and potential virulence-associated genes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Gan, P., Narusaka, M., Kumakura, N., Tsushima, A., Hiroyama, R., Takano, Y., Narusaka, Y., Shirasu, K.
  • 学会等名: Colletotrichum Workshop at 13th ECFG
  • 発表場所: パリ
  • 年月日: 2016-04-03
  • 国際学会
• [学会発表] Comparative genomics of Colletotrichum fungi reveals lifestyle-adapted fungal gene gain/loss andn potential virulence-associated genes. (2016)
  • 著者名/発表者名: Gan, P., Narusaka, M., Kumakura, N., Tsushima, A., Hiroyama, R., Takano, Y., Narusaka, Y., Shirasu, K.
  • 学会等名: 13th European Conference on Fungal Genetics
  • 発表場所: パリ
  • 年月日: 2016-04-03
  • 国際学会
• [学会発表] デュアル抵抗性蛋白質システムを構成する抵抗性蛋白質RRS1のロイシンジッパーモチーフの機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂真理、白須賢、豊田和弘、高野義孝、白石友紀、鳴坂義弘
  • 学会等名: 平成28年度 日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 岡山市
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] コアエフェクター候補遺伝子CCE1はColletotrichum属菌に保存され、細胞死を誘導する (2016)
  • 著者名/発表者名: 津島綾子、鳴坂真理、Pamela Gan、熊倉直祐、浅井秀太、門田康弘、高野義孝、鳴坂義弘、白須賢
  • 学会等名: 平成28年度 日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 岡山市
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] 比較ゲノム解析を用いたColletotrichum属菌における病原性エフェクターの探索 (2016)
  • 著者名/発表者名: 熊倉直祐、パメラ・ガン、津島綾子、浅井秀太、門田康弘、鳴坂真理、鳴坂義弘、高野義孝、白須賢
  • 学会等名: 平成28年度 日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 岡山市
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] シロイヌナズナのユビキチンリガーゼPUB4はCERK1との相互作用を介して免疫応答を制御する (2016)
  • 著者名/発表者名: 出崎能丈、高橋昌平、小泉春樹、三浦駿希、八嶋航平、石橋裕子、紀藤圭治、鳴坂真理、鳴坂義弘、賀来華江、渋谷直人
  • 学会等名: 平成28年度 日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 岡山市
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] ウリ類炭疽病菌の付着器において発現するエフェクター候補群ECAPの機能解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 奥田竜太、石塚隼也、Suthitar Singkaravanit-Ogawa、Pamela Gan、山田晃嗣、鳴坂義弘、白須 賢、高野義孝
  • 学会等名: 平成28年度 日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 岡山市
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] ウリ類炭疽病菌の強病原性株RSCO-09-1-2に関する研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井上喜博、Pamela Gan、鳴坂義弘、白須 賢、高野義孝
  • 学会等名: 平成28年度 日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 岡山市
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] ウリ類炭疽病菌のメタロプロテアーゼ遺伝子CoMEP1，CoMEP5は付着器分化時に発現し，侵入時における植物の防御応答に関与する (2016)
  • 著者名/発表者名: 中前彩加、原田 賢、鳴坂真理、鳴坂義弘、高野義孝、Pamela Gan、白須 賢、久保康之
  • 学会等名: 平成28年度 日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 岡山市
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] The functional analysis of RRS1 on the immune response of Arabidopsis dual resistance proteins RPS4/RRS1 (2016)
  • 著者名/発表者名: Mari Narusaka, Yoshihiro Narusaka
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 盛岡市
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] An E3 ubiquitin ligase, PUB4, regulates immune signaling through the interaction with Arabidopsis CERK1 (2016)
  • 著者名/発表者名: Shohei Takahashi, Haruki Koizumi, Takaki Miura, Kohei Yashima, Yuko Ishibashi, Keiji Kito, Mari Narusaka, Yoshihiro Narusaka, Yoshitake Desaki, Hanae Kaku and Naoto Shibuya
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 盛岡市
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] The core effector candidate gene, CCE1 is conserved in plant pathogenic Colletotrichum fungi and induces cell death (2016)
  • 著者名/発表者名: Ayako Tsushima, Mari Narusaka, Pamela Gan, Naoyoshi Kumakura, Shuta Asai, Yasuhiro Kadota, Yoshitaka Takano, Yoshihiro Narusaka, Ken Shirasu
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 盛岡市
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] Hunting virulent effectors in plant pathogenic fungi Colletotrichum species using comparative genomics (2016)
  • 著者名/発表者名: Kumakura, N., Gan, P., Tsushima, A., Asai, S., Kadota, Y., Narusaka, M., Narusaka, Y., Takano, Y., Shirasu, K.
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 盛岡市
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] デュアル抵抗性蛋白質を構成するRPS4およびRRS1の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂真理、白須賢、豊田和弘、高野義孝、白石友紀、鳴坂義弘
  • 学会等名: 平成27年度日本植物病理学会関西部会
  • 発表場所: 徳島市
  • 年月日: 2015-09-29
• [学会発表] 比較ゲノム解析による炭疽病菌エフェクターの探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 熊倉直祐、Pamela Gan、津島綾子、浅井秀太、門田康弘、鳴坂真理、鳴坂義弘、高野義孝、白須賢
  • 学会等名: 平成27年度日本植物病理学会関東部会
  • 発表場所: 宇都宮市
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] CERK1と相互作用するE3ユビキチンリガーゼPUB4による免疫シグナリング制御 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋昌平、三浦駿希、八嶋航平、鳴坂真理、鳴坂義弘、出崎能丈、賀来華江、渋谷直人
  • 学会等名: 平成27年度植物感染生理談話会
  • 発表場所: 松山市
  • 年月日: 2015-08-24
• [学会発表] コアエフェクター候補遺伝子CCE1は17種の炭疽病菌で保存され、細胞死を誘導する (2015)
  • 著者名/発表者名: 津島綾子、鳴坂真理、Pamela Gan、熊倉直祐、浅井秀太、門田康弘、高野義孝、鳴坂義弘、白須賢
  • 学会等名: 平成27年度植物感染生理談話会
  • 発表場所: 松山市
  • 年月日: 2015-08-24
• [学会発表] デュアル抵抗性蛋白質システムの導入による病害抵抗性作物の創製 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鳴坂真理、白須賢、高野義孝、鳴坂義弘
  • 学会等名: 第33回日本植物細胞分子生物学会（東京）大会・シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-08-10
• [備考] 植物活性化研究グループＨＰ
  • URL: http://www.kibi.ne.jp/~narusaka/index.html
• [備考] 鳴坂義弘
  • URL: http://researchmap.jp/yonarusaka/
• [備考] Plant Immunity Research Group
  • URL: http://www.kibi.ne.jp/~narusaka/RIBS_PIant_immunity/toppupeji.html