超硫黄修飾がもたらす気孔閉鎖の多段的認識機構の解明

• 研究課題/領域番号: 22K19121
• 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: 東北大学
• 研究代表者: 石丸 泰寛 東北大学, 工学研究科, 准教授 (80590207)
• 研究期間 (年度): 2022-06-30 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2024年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2022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: カリウムイオンチャネル / 硫黄

研究開始時の研究の概要

食料増産が求められる中，植物病原菌によって世界の食料生産の多くを失っている．病原菌の侵入口である気孔では，病原菌を認識すると活性酸素種のよって制御されたK+チャネル(KAT1)を起点に膜電位調節が起こり，Ca2+が流入して気孔閉口シグナルを誘導する．気孔閉口が必要/不必要な状況を瞬時に判断できるCa2+流入制御系は不明である．申請者はKAT1内のチオール基に複数の硫黄原子が付加した超硫黄部位が酸化されるとK+輸送活性を数十秒以内に可逆的に抑制することを明らかにした．本申請では，超硫黄修飾の可逆/不可逆的な酸化還元反応よって，病原菌認識の迅速かつ段階的なKAT1の膜電位調節機構を解明する．