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植物免疫解明に向けたマイクロドメイン可視化プローブの開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K19164
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分38:農芸化学およびその関連分野
研究機関埼玉大学

研究代表者

川合 真紀  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (10332595)

研究分担者 長野 稔  立命館大学, 生命科学部, 助教 (80598251)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードマイクロドメイン / ステロール / 可視化プローブ / 脂質ラフト / スフィンゴ脂質 / グリコシルイノシトールホスホセラミド / 植物免疫
研究成果の概要

植物の病害応答に重要な役割を果たす、細胞膜上に点在するマイクロドメインの機能解明のため、その主要構成脂質をターゲットとした植物マイクロドメイン可視化プローブの開発を行った。植物ステロールに結合する可視化プローブGFP-D4Lを開発し、細胞膜上のマイクロドメイン構造の可視化に成功した。恒常的にGFP-D4Lを発現するシロイヌナズナ系統の作出も行い、病害応答時にマイクロドメインが特定の動態を示すことを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

毎年、世界の作物の約15%が病害によって失われている。原因となる病原体と植物細胞の接点は細胞膜であるため、細胞膜には多数の免疫タンパク質が存在する。免疫タンパク質の多くは細胞膜マイクロドメインに局在するため、植物のマイクロドメインの機能解明は重要である。本研究では、植物マイクロドメインの可視化プローブを開発し、病害応答時におけるマイクロドメインの動態を解明した。マイクロドメイン機能の理解は、将来的にマイクロドメインの改変による耐病性を強化した作物の作出に繋がると期待できる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 5件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] University of California(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Universite de Bordeaux(フランス)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ボルドー大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ボルドー大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Sphingolipids with 2-hydroxy fatty acids aid in plasma membrane nanodomain organization and oxidative burst2022

    • 著者名/発表者名
      Ukawa Tomomi、Banno Fumihiko、Ishikawa Toshiki、Kasahara Kota、Nishina Yuuta、Inoue Rika、Tsujii Keigo、Yamaguchi Masatoshi、Takahashi Takuya、Fukao Yoichiro、Kawai-Yamada Maki、Nagano Minoru
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: - 号: 2 ページ: 839-857

    • DOI

      10.1093/plphys/kiac134

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reprogramming sphingolipid glycosylation is required for endosymbiont persistence in Medicago truncatula2021

    • 著者名/発表者名
      Moore William M.、Chan Candace、Ishikawa Toshiki、Rennie Emilie A.、Wipf Heidi M.-L.、Benites Veronica、Kawai-Yamada Maki、Mortimer Jenny C.、Scheller Henrik V.
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 31 号: 11 ページ: 2374-2385

    • DOI

      10.1016/j.cub.2021.03.067

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Arabidopsis thaliana nucleotide sugar transporter GONST2 is a functional homolog of GONST12021

    • 著者名/発表者名
      Jing Beibei、Ishikawa Toshiki、Soltis Nicole、Inada Noriko、Liang Yan、Murawska Gosia、Fang Lin、Andeberhan Fekadu、Pidatala Ramana、Yu Xiaolan、Baidoo Edward、Kawai‐Yamada Maki、Loque Dominique、Kliebenstein Daniel J.、Dupree Paul、Mortimer Jenny C.
    • 雑誌名

      Plant Direct

      巻: 5 号: 3

    • DOI

      10.1002/pld3.309

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Generation of Arabidopsis lines with a red fluorescent marker for endoplasmic reticulum using a tail-anchored protein cytochrome b5 -B2020

    • 著者名/発表者名
      Nagano Minoru、Ueda Haruko、Fukao Yoichiro、Kawai-Yamada Maki、Hara-Nishimura Ikuko
    • 雑誌名

      Plant Signaling & Behavior

      巻: 15 号: 9 ページ: 1790196-1790196

    • DOI

      10.1080/15592324.2020.1790196

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Plant-Unique cis/trans Isomerism of Long-Chain Base Unsaturation is Selectively Required for Aluminum Tolerance Resulting from Glucosylceramide-Dependent Plasma Membrane Fluidity2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Masaya、Nagano Minoru、Jin Song、Miyagi Atsuko、Yamaguchi Masatoshi、Kawai-Yamada Maki、Ishikawa Toshiki
    • 雑誌名

      Plants

      巻: 9 号: 1 ページ: 19-19

    • DOI

      10.3390/plants9010019

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Oxalate contents in leaves of two rice cultivars grown at a free-air CO<sub>2</sub> enrichment (FACE) site2019

    • 著者名/発表者名
      Atsuko Miyagi, Ko Noguchi, Takeshi Tokida, Yasuhiro Usui, Hirofumi Nakamura, Hidemitsu Sakai, Toshihiro Hasegawa, Maki Kawai-Yamada
    • 雑誌名

      Plant Production Science

      巻: - 号: 3 ページ: 407-411

    • DOI

      10.1080/1343943x.2019.1598272

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High-yielding rice Takanari has superior photosynthetic response to a commercial rice Koshihikari under fluctuating light2019

    • 著者名/発表者名
      Adachi Shunsuke、Tanaka Yu、Miyagi Atsuko、Kashima Makoto、Tezuka Ayumi、Toya Yoshihiro、Kobayashi Shunzo、Ohkubo Satoshi、Shimizu Hiroshi、Kawai-Yamada Maki、Sage Rowan F、Nagano Atsushi J、Yamori Wataru
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany

      巻: 70 号: 19 ページ: 5287-5297

    • DOI

      10.1093/jxb/erz304

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Glycosylinositol phosphoceramide-specific phospholipase D activity catalyzes transphosphatidylation2019

    • 著者名/発表者名
      Rumana Yesmin Hasi, Makoto Miyagi, Katsuya Morito, Toshiki Ishikawa, Maki Kawai-Yamada, Hiroyuki Imai, Tatsuya Fukuta Kentaro Kogure Kaori Kanemaru, Junji Hayashi, Ryushi Kawakami and Tamotsu Tanaka
    • 雑誌名

      J. Biochem.

      巻: 166 号: 5 ページ: 441-448

    • DOI

      10.1093/jb/mvz056

    • NAID

      120006879927

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Suppressing Arabidopsis GGLT1 affects growth by reducing the L-galactose content and borate cross-linking of rhamnogalacturonan II2018

    • 著者名/発表者名
      Sechet J, Htwe S, Urbanowicz B, Agyeman A, Feng W, Ishikawa T, Dinneny J, Colomes M, Satish KK, Kawai-Yamada M, O'Neill M, Mortimer J
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 96 号: 5 ページ: 1036-1050

    • DOI

      10.1111/tpj.14088

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] グルコシルセラミドは低ホウ素条件下における植物の生育に重要である2022

    • 著者名/発表者名
      長野稔、小宮山梨菜、安井碧、松浦智哉、石川寿樹、竹中悠人、石水毅、川合真紀、深尾陽一朗
    • 学会等名
      第62回植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ナンノクロロプシスのTAG増産を目指したG6PDHの機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      林 英里香、鈴木 耕陽、宮城 敦子、石川 寿樹、山 口 雅利、川合 真紀
    • 学会等名
      第38回日本植物バイオテクノロジー学会(つくば)大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] セラミド1-リン酸の高感度検出法を用いたスフィンゴ脂質糖鎖分解酵素活性の測定2021

    • 著者名/発表者名
      真田 昇、宮城 敦子、山口 雅利、川合 真紀、石川 寿樹
    • 学会等名
      日本植物学会第85回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの生殖過程におけるホスファチジルコリン生合成の役割2021

    • 著者名/発表者名
      和田 百々香、宮城 敦子、石川 寿樹、山口 雅利、川合 真紀、西田 生郎
    • 学会等名
      日本植物学会第85回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴ脂質糖鎖の人工改変植物を用いた糖鎖型に特異的な機能の解析2021

    • 著者名/発表者名
      工藤大和、川合真紀、石川寿樹
    • 学会等名
      第33回植物脂質シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴ脂質は低ホウ素条件下における シロイヌナズナの生長に関与する2021

    • 著者名/発表者名
      長野稔、小宮山梨菜、安井碧、松浦智哉、石川寿樹、竹中悠人、石水毅、川合真紀、深尾陽一朗
    • 学会等名
      第33回植物脂質シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] スフィンゴ脂質糖鎖改変シロイヌナズナの表現型の解析2020

    • 著者名/発表者名
      工藤大和、宮城 敦子、山口雅利、川合真紀、石川寿樹
    • 学会等名
      日本植物学会第84回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物のクチクラ形成を調節する乾燥応答ネットワークの解析2020

    • 著者名/発表者名
      浦野薫、圓山恭之進、大島良美、坂本真吾、石川寿樹、 佐藤繭子、豊岡公徳、川合真紀、篠崎和子、篠崎一雄
    • 学会等名
      日本植物学会第84回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 異種相補によるシロイヌナズナのスフィンゴ脂質糖鎖タイプに特異的な機能の解析2020

    • 著者名/発表者名
      工藤大和、宮城敦子、山口雅利、川合真紀、石川寿樹
    • 学会等名
      第62回植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物のクチクラ形成を調節する乾燥応答ネットワークの解析2020

    • 著者名/発表者名
      浦野薫、圓山恭之進、大島良美、坂本真吾、石川寿樹、川合真紀、佐藤繭子、豊岡公徳、篠崎和子、篠崎一雄
    • 学会等名
      第62回植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] コケ植物独自のスフィンゴ脂質構造を形成する長鎖塩基Δ8不飽和化酵素の機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      小川洋祐、石川寿樹、宮城敦子、山口雅利、川合真紀
    • 学会等名
      第37回日本植物細胞分子生物学会(京都)大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] イネのアルミニウム耐性におけるスフィンゴ脂質cis/trans異性体の機能差異2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤正弥、石川寿樹、長野稔、山口雅利、川合真紀
    • 学会等名
      第37回日本植物細胞分子生物学会(京都)大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナの種子特異的なスフィンゴ糖脂質は種子サイズの制御に関与する2019

    • 著者名/発表者名
      石川寿樹、小野田瑞希、川合真紀
    • 学会等名
      第37回日本植物細胞分子生物学会(京都)大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 植物の環境適応においてスフィンゴ脂質の分子進化が果たした意義2019

    • 著者名/発表者名
      石川 寿樹,川合 真紀
    • 学会等名
      日本植物学会第83回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 細胞膜を介した植物免疫制御機構の解析2019

    • 著者名/発表者名
      長野稔、宇川智水、伴野文彦、石川寿樹、山口雅利、深尾陽一朗、川合真紀
    • 学会等名
      日本植物学会第83回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] スフィンゴ脂質の2-ヒドロキシル化が制御するシロイヌナズナ免疫システムの解析2019

    • 著者名/発表者名
      長野稔、宇川智水、伴野文彦、石川寿樹、山口雅利、深尾陽一朗、 川合真紀
    • 学会等名
      第32回植物脂質シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] A seed-specific glycosyl head of sphingolipids is associated with regulation of seed size in Arabidopsis2019

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Ishikawa, Maki Kawai-Yamada
    • 学会等名
      8th Asian-Oceanian Symposium on Plant Lipids
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 8 cis-unsaturated glucosylceramides contribute to aluminum tolerance in rice2019

    • 著者名/発表者名
      Masaya Sato, Toshiki Ishikawa, Minoru Nagano, Atsuko Miyagi, Yamaguchi Masatoshi, Maki Kawai-Yamada
    • 学会等名
      8th Asian-Oceanian Symposium on Plant Lipids
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identification of phytoceramide 1-phosphate and its producing enzyme in plants2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Imai, Toshiki Ishikawa, Maki Kawai-Yamada, Makoto Miyagi, Tamotsu Tanaka
    • 学会等名
      The 23ed International Symposium on Plant Lipids
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 植物の細胞膜動態におけるスフィンゴ脂質の役割2019

    • 著者名/発表者名
      Minoru Nagano, Yohann Boutte, Adiilah Mamode-Cassim, Maki Kawai-Yamada, Sebastien Mongrand
    • 学会等名
      第60回日本植物生理学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] The Role of Sphingolipids in the Dynamics of Plasma Membrane in Plants2018

    • 著者名/発表者名
      Minoru Nagano, Yohann Boutte, Adiilah Mamode-Cassim, Maki Kawai-Yamada, Sebastien Mongrand
    • 学会等名
      The 23ed International Symposium on Plant Lipids
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スフィンゴ脂質による植物細胞膜ダイナミクスの制御2018

    • 著者名/発表者名
      Minoru Nagano, Yohann Boutte, Adiilah Mamode-Cassim, Maki Kawai-Yamada, Sebastien Mongrand
    • 学会等名
      日本植物学会第82回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2023-01-30  

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