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。
植物免疫反応は、Pattern-triggered immunity (PTI) とそれに続くEffector-triggered immunity (ETI) とで構成される 。PTI、ETIのいずれにおいても、原形質膜のNADPHオキシダーゼ、RBOH (respiratory burst oxidase homolog) によってROSバースト (O2-, H2O2, OH・) が誘導される。PTIでは、弱い一過的なROSバーストが誘導される。一方、ETIが始動すると、連続的で激しいROSバーストと過敏感細胞死が誘導される。ROSは、植物免疫応答を局部的、全身的あるいはPTI、ETIにおいて重要なシグナル分子であると認識され、世界中で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。申請者は不安定であるROSセンサーの-SOHと反応してジスルフィド結合を形成する酵母の転写因子であるYAP1のC末端断片 (YAP1C) 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た。PTIおよびETIを誘導することによって、スルフェニル化されたタンパク質をプロテオーム解析し、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、まずCa2+チャネルとして知られているNbGLRの解析に着手した。本遺伝子を抑制したベンサミアナタバコでは、ウリ類炭疽病菌の感染が顕著になるため、免疫応答を正に制御することが示された。これらには、いずれもサイトゾル側にスルフェニル化が予想されるシステインが存在する。NbGLRのリコンビナントタンパク質においては、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。
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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
