研究課題
基盤研究(B)
植物免疫応答では、原形質膜に存在するNADPHオキシダーゼによって２相性のROSバーストが誘導される。ROSバーストは第一では弱く、第二ではより激しく起こり、免疫細胞死に重要な役割を果たす。ROSはそのセンサータンパク質を酸化することによって構造を変化させ、様々な細胞応答を引き起こすと考えられている。しかし、植物免疫応答に関与するROSセンサーについては未開拓である。本研究では、植物免疫応答の鍵を握るROSセンサータンパク質を網羅的に探索し、機能を明らかにすることでROSによる免疫統御機構を明らかにすることを目的とする。
質膜のRBOHによってROSバーストが誘導される。ROSは防御応答のマーカーとして観察されているが、その作用機構はわかっていない。ROSセンサーと反応してジスルフィド結合を形成する酵母のYAP1のC末端断片を予め原形質膜に局在させることによって、ROSセンサータンパク質をYAP1結合タンパク質として精製し、多岐に渡る102のROSセンサー候補を得た。これら候補の中で、NbGLRのリコンビナントタンパク質を作製してH2O2で処理した後、スルフェニル化されるシステイン残基に結合するBTDで化学ラベルし、特異的抗体を用いて標的システイン残基のin vitroでのスルフェニル化を確認した。
本研究は、ROSの作用機構を標的タンパク質の酸化による構造変化に基づいて明らかにする試みであり、植物免疫の実態を突き止めることができるものと考えられる。作物生産においては、殺菌性農薬に依存して生産量を確保しているが、環境負荷に懸念が持たれている。このような状況において、作物に免疫を附与する免疫誘導剤の開発が急務である。本研究で得られる成果は、ROSによる抵抗性や免疫細胞死の制御機構を提供するのみでなく、新たな植物免疫誘導剤の開発に貢献するものである。
すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他
すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件) 備考 (1件)
Journal of Experimental Botany
巻: 4 号: 15 ページ: 4641-4654
10.1093/jxb/erae111
Plant Physiology
巻: 6
感染生理談話会論文集
巻: 57 ページ: 65-75
Physiological and Molecular Plant Pathology
巻: 125 ページ: 102000-102000
10.1016/j.pmpp.2023.102000
アグリバイオ
巻: 5 ページ: 75-79
40022519108
Journal of Pest Science
巻: 94 号: 2 ページ: 505-515
10.1007/s10340-020-01276-w
https://www.nagoya-u.ac.jp/about-nu/public-relations/researchinfo/upload_images/20201109_agr1.pdf
