病原菌エフェクターの植物免疫抑制機構および認識回避機構の解明

• 研究課題/領域番号: 15K18651
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 植物保護科学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 浅井 秀太 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (30723580)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: エフェクター / 抵抗性遺伝子 / 植物・病原菌相互作用

研究成果の概要

植物病原菌はエフェクターと呼ばれるタンパク質を植物細胞内に注入し抵抗反応を抑制することで、感染を成立させている。一方、抵抗性を示す植物は、抵抗性（R） 遺伝子産物を用いてエフェクターを認識し、防御応答を誘導する。
本研究により、シロイヌナズナのR遺伝子RPP4により認識されるべと病菌エフェクターAvrRPP4を同定すると共に、異なるべと病菌分離株由来のAvrRPP4アレルの解析により、宿主細胞内での局在変化、または感染時の発現抑制を通して、RPP4による認識を回避している機構を明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] センズベリー研究所(英国)
• [国際共同研究] マックスプランク研究所(ドイツ)
• [国際共同研究] ミネソタ大学(米国)
• [国際共同研究] センズベリー研究所(英国)
• [国際共同研究] マックスプランク研究所(ドイツ)
• [雑誌論文] The highly buffered Arabidopsis immune signaling network conceals the functions of its components (2017)
  • 著者名/発表者名: Hillmer R.A., Tsuda K., Rallapalli G., Asai S., Truman W., Papke M.D., Sakakibara H., Jones J.D.G., Myers C.L. and Katagiri F.
  • 雑誌名: PLoS Genetics 巻: 13(5) 号: 5 ページ: e1006639-e1006639
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1006639
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Albugo-imposed changes to tryptophanderived antimicrobial metabolite biosynthesis may contribute to suppression of non-host resistance to Phytophthora infestans in Arabidopsis thaliana (2017)
  • 著者名/発表者名: Prince D.C., Rallapalli G., Xu D., Schoonbeek H.-J., Cevik V., Asai S., Kemen E., Cruz-Mireles N., Kemen A., Belhaj K., Schornack S., Kamoun S., Holub E.B., Halkier B.A. and Jones J.D.G.
  • 雑誌名: BMC Biology 巻: 15:20 号: 1 ページ: 1-22
  • DOI: 10.1186/s12915-017-0360-z
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ゲノミクスおよびトランスクリプトミクスによる宿主－病原菌相互作用機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 浅井秀太
  • 雑誌名: 感染生理談話会の50年 ～古きを温ねて、新しきを知る～，土佐幸雄・中屋敷均・池田健一・中馬いづみ・吉田健太郎編 巻: 51 ページ: 115-122
• [雑誌論文] Hierarchical regulation of NADPH oxidase by protein kinases in plant immunity (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka H., Adachi H., Nakano T., Miyagawa N., Asai S., Ishihama N., and Yoshioka M.
  • 雑誌名: Physiological and Molecular Plant Pathology 巻: in press ページ: 20-26
  • DOI: 10.1016/j.pmpp.2016.03.004
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Plant cells under siege: plant immune system versus pathogen effectors (2015)
  • 著者名/発表者名: Asai S., and Shirasu K.
  • 雑誌名: Current Opinion in Plant Biology 巻: 28 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1016/j.pbi.2015.08.008
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hyaloperonospora arabidopsidis (downy mildew) infection assay in Arabidopsis (2015)
  • 著者名/発表者名: Asai S., Shirasu K., and Jones J.D.G.
  • 雑誌名: Bio-protocol 巻: 5(20)
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] リン酸化反応が制御するROSバーストの分子機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉岡博文，安達広明，石濱伸明，中野孝明，白石佑太郎，宮川典子，野村裕也，吉岡美樹，浅井秀太
  • 雑誌名: 日本植物病理学会報 巻: 81 ページ: 1-8
  • NAID: 130005129474
• [学会発表] Subtilisin-like proteaseは植物病原細菌に対する抵抗性を正に制御する (2017)
  • 著者名/発表者名: 浅井秀太
  • 学会等名: 平成29年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: アイーナ・いわて県民情報交流センター (岩手県・盛岡市)
  • 年月日: 2017-04-26
• [学会発表] A downy mildew effector evades recognition by polymorphism of expression and subcellular localization (2017)
  • 著者名/発表者名: 浅井秀太
  • 学会等名: 29th Fungal Genetics Conference
  • 発表場所: Pacific Grove, California (USA)
  • 年月日: 2017-03-14
  • 国際学会
• [学会発表] 持続的な植物病害防除技術開発に向けた植物・病原菌間相互作用機構の解明 (2016)
  • 著者名/発表者名: 浅井秀太
  • 学会等名: 第2回農学中手の会
  • 発表場所: 雄琴温泉 湯の宿 木もれび (滋賀県・大津市)
  • 年月日: 2016-11-10
• [学会発表] 抵抗性遺伝子RPP4により認識されるべと病菌エフェクターの遺伝子型・表現型の非相関 (2016)
  • 著者名/発表者名: 浅井秀太
  • 学会等名: 平成28年度日本植物病理学会関東部会
  • 発表場所: 横浜国立大学教育文化ホール (神奈川県・横浜市)
  • 年月日: 2016-09-29
• [学会発表] ゲノミクスおよびトランスクリプトミクスによる宿主－病原菌相互作用機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 浅井秀太
  • 学会等名: 平成28年度植物感染生理談話会
  • 発表場所: シーパル須磨 (兵庫県・神戸市)
  • 年月日: 2016-08-10
  • 招待講演
• [学会発表] ゲノミクスおよびトランスクリプトミクスによる宿主ｰ病原菌相互作用機構の解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 浅井秀太
  • 学会等名: 平成28年度植物感染生理談話会
  • 発表場所: シーパル須磨（兵庫県・神戸市）
  • 年月日: 2016-08-10
  • 招待講演
• [学会発表] A downy mildew effector evades recognition by polymorphism of expression and subcellular localization (2016)
  • 著者名/発表者名: 浅井秀太
  • 学会等名: XVII International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
  • 発表場所: Portland, Oregon (USA)
  • 年月日: 2016-07-17
  • 国際学会
• [学会発表] Pto DC3000 avrRpt2に抵抗性を示すdde2/ein2/pad4/sid2の復帰突然変異体の同定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 浅井秀太
  • 学会等名: 平成28年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 岡山コンベンションセンター（岡山県・岡山市）
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] Screening for and characterization of revertant dde2/ein2/pad4/sid2-quadruple mutants showing resistance to Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 AvrRpt2 (2016)
  • 著者名/発表者名: 浅井秀太
  • 学会等名: 第57回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岩手大学（岩手県・盛岡市）
  • 年月日: 2016-03-18
• [学会発表] べと病菌エフェクターATR4は宿主細胞内局在変化により抵抗性遺伝子RPP4による認識を回避する (2015)
  • 著者名/発表者名: 浅井秀太
  • 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: 宇都宮大学（栃木県・宇都宮市）
  • 年月日: 2015-09-10
• [学会発表] 抵抗性遺伝子RPP4により認識されるべと病菌エフェクターATR4の同定および認識回避機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 浅井秀太
  • 学会等名: 平成27年度植物感染生理談話会
  • 発表場所: 道後温泉メルパルク松山（愛媛県・松山市）
  • 年月日: 2015-08-24
• [学会発表] Comparative genomics and transcriptomics reveal ATR4, a downy mildew effector that evades recognition by polymorphism of expression and localization (2015)
  • 著者名/発表者名: 浅井秀太
  • 学会等名: the 4th International Conference on Biotic Plant Interactions
  • 発表場所: 南京市（中国）
  • 年月日: 2015-08-01
  • 国際学会
• [図書] 難培養微生物研究の最新技術III -微生物の生き様に迫り課題解決へ- (2015)
  • 著者名/発表者名: 浅井秀太，白須賢
  • 出版者: シーエムシー出版刊
• [備考] 理化学研究所植物免疫研究グループ
  • URL: http://plantimmunity.riken.jp/index_ja.html
• [備考] 理化学研究所植物免疫研究グループ
  • URL: http://plantimmunity.riken.jp/index.ja.html