マメ科植物の根粒菌監視機構関連分子の同定と共生組織・細胞内での所在

• 研究課題/領域番号: 23570058
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物分子生物・生理学
• 研究機関: 鹿児島大学
• 研究代表者: 内海 俊樹 鹿児島大学, 理工学研究科, 教授 (20193881)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2013年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2011年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 植物微生物相互作用・共生 / ミヤコグサ / 根粒菌 / 共生窒素固定 / リポ多糖 / リポ多糖結合タンパク質 / 形質転換 / 毛状根

研究概要

マメ科植物による根粒菌のリポ多糖（LPS）認識は、共生成立に重要であるとされているが、LPS認識に関与する植物分子は不明である。ミヤコグサのLPS結合タンパク質（LBP）の遺伝子を同定し、LjLBPと名付けた。これらLjLBPの組換えタンパク質は、大腸菌のLPSと強い結合活性を示した。蛍光タンパク質との融合遺伝子を構築してLjLBPの所在を検討した結果、根組織では細胞外に分泌されること、また、根粒では、細胞内部に侵入した根粒菌を標的としていることが示唆された。しかし、過剰発現や発現抑制、あるいは、変異植物を用いた実験では、LjLBP遺伝子が共生成立に必須であることの証明には至らなかった。

研究成果

• [雑誌論文] Characterization of nitric oxide- inducing Lipid A derived from Mesorhizobium loti lipopolysaccharide (2012)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto M, Tanishita Y, Suda Y, Murakami E, Nagata M, Kucho K, Abe M, Uchiumi T.
  • 雑誌名: Microbes and Environments 巻: 27 ページ: 490-496
  • NAID: 10031125949
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of Nitric Oxide-Inducing Lipid A Derived from <i>Mesorhizobium loti</i> Lipopolysaccharide (2012)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto M, Tanishita Y, Suda Y, Murakami E, Nagata M, Kucho K, Abe M, Uchiumi T.
  • 雑誌名: Ｍｉｃｒｏｂｅｓ ａｎｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ 巻: 27 号: 4 ページ: 490-496
  • DOI: 10.1264/jsme2.ME12103
  • NAID: 10031125949
  • ISSN: 1342-6311, 1347-4405
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nitric oxide production induced in roots of Lotus japonicus by lipopoly- saccharide from Mesorhizobium loti (2011)
  • 著者名/発表者名: Murakami E, Nagata M, Shimoda Y, Kucho K, Higashi S, Abe M, Hashimoto M, Uchiumi T.
  • 雑誌名: Plant and Cell Physiology 巻: 52 ページ: 610-617
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nitric oxides production induced in roots of Lotus japonicas by lipopolys accharide from Mesorhizobium loti (2011)
  • 著者名/発表者名: Murakami, E.
  • 雑誌名: Plant Cell Physiology 巻: 52 号: 4 ページ: 610-617
  • DOI: 10.1093/pcp/pcr020
  • 査読あり
• [学会発表] Host plant molecules that control microsymbionts in the symbiotic nitrogen fixation （仮題） (2014)
  • 著者名/発表者名: Uchiumi T et al.
  • 学会等名: The 3rd Asian Conference on Plant-Microbe symbiosis and Nitrogen Fixation
  • 発表場所: Chengdu, CHINA.
  • 招待講演
• [学会発表] 植物の共生:根粒共生系における宿主植物の共生菌飼い馴らし戦略 (2013)
  • 著者名/発表者名: 内海俊樹
  • 学会等名: 第29回日本微生物生態学会大会シンポジウム共生の生物学〜微生物との素敵な出会い
  • 発表場所: 鹿児島
  • 招待講演
• [学会発表] Class 1 plant hemoglobin supports infection process of rhizobia by modulating nitric oxide (2013)
  • 著者名/発表者名: Kado T, Osuki K, Hashimoto M, Magata M, Murakami E, Tanishita Y, Suda Y, Kucho K, Abe M, Higashi S, Uchiumi T.
  • 学会等名: 18th International Congress on Nitrogen Fixation
  • 発表場所: 宮崎
• [学会発表] Characterization of O-polysaccharide derived from Mesorhizobium loti lipopolysaccharide (2013)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto M, Mizukami M, Suda Y, Kucho K, Abe M, Uchiumi T.
  • 学会等名: 18th International Congress on Nitrogen Fixation
  • 発表場所: 宮崎
• [学会発表] Class 1 plant hemoglobin supports infection process of rhizobia by modulating nitric oxide (2013)
  • 著者名/発表者名: Kado T, Osuki K, Hashimoto M, Magata M, Murakami E, Tanishita Y, Suda Y, Kucho K, Abe M, Higashi S, Uchiumi T.
  • 学会等名: 18th International Congress on Nitrogen Fixation
  • 発表場所: フェニックスシーガイアリゾート（宮崎）
  • 招待講演
• [学会発表] Characterization of O-polysaccharide derived from Mesorhizobium loti lipopolysaccharide (2013)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto M, Mizukami M, Suda Y, Kucho K, Abe M, Uchiumi T.
  • 学会等名: 18th International Congress on Nitrogen Fixation
  • 発表場所: フェニックスシーガイアリゾート（宮崎）
• [学会発表] Cysteine rich peptides as host-derived molecules that regulate microsymbionts (2013)
  • 著者名/発表者名: Uchiumi T.
  • 学会等名: One day workshop in "Lessons from interaction between plant and microbe: strategies in symbiosis and competition"
  • 発表場所: Kobe University Brussels european Centre
  • 招待講演
• [学会発表] 植物の共生：根粒共生系における宿主植物の共生菌飼い馴らし戦略 (2013)
  • 著者名/発表者名: 内海俊樹
  • 学会等名: 第29回日本微生物生態学会大会シンポジウム共生の生物学～微生物との素敵な出会い
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 招待講演
• [学会発表] Cysteine rich peptides as host-derived molecules that regulate microsymbionts (2012)
  • 著者名/発表者名: Uchiumi T.
  • 学会等名: One day Workshop in"Lessons from interaction between plant and microbe : strategies in symbiosis and competition."
  • 発表場所: Kobe University Brussels European Centre, Brussels, Brussels Belgium
  • 年月日: 2012-11-12
  • 招待講演
• [学会発表] 根粒着生オートレギュレーションとβ-1,3- glucanase遺伝子(LjGlu1)の発現 (2012)
  • 著者名/発表者名: 蘭正人, 小薄健一, 鈴木章弘, 原仁俊, 山下健司, 石原真美, 小林優子, 浅見忠男, 九町健一, 東四郎, 阿部美紀子, 内海俊樹
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2012-03-16
• [学会発表] Mutation of class 1 hemoglobin affects the infection of Mesorhizobium loti to its host plant Lotus japonicus (2012)
  • 著者名/発表者名: Kado T, Osuki K, Kucho K, Abe M, Higashi S, Uchiumi T.
  • 学会等名: The 2nd Asia Conference on Plant-Microbe Symbiosis and Nitrogen Fixation
  • 発表場所: Phuket, Thailand
• [学会発表] Nitric oxide and c lass 1 hemoglobin in the symbiosis between Mesorhizobium loti and Lotus japonicus (2012)
  • 著者名/発表者名: Kado T, Osuki K, Hashimoto M, Nagata M, Murakami E, Tanishita Y, Suda Y, Kucho K, Abe M, Higashi S, Uchiumi T.
  • 学会等名: The 2nd Asia Conference on Plant-Microbe Symbiosis and Nitrogen Fixation
  • 発表場所: Phuket, Thailand
  • 招待講演
• [学会発表] Class 1ヘモグロビンの変異はMesorhizobium lotiの宿主植物Lotus japonicusへの感染に影響する (2012)
  • 著者名/発表者名: 角友博, 小薄健一, 九町健一, 阿部美紀子, 東四郎, 内海俊樹
  • 学会等名: 植物微生物研究会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Mutation of class 1 hemoglobin affects the infection of Mesorhizobium loti to its host plant Lotus japonicus (2012)
  • 著者名/発表者名: Kado T, Osuki K, Kucho K, Abe M, Higashi S, Uchiumi T.
  • 学会等名: 10th European Nitrogen Fixation Conference
  • 発表場所: Munich, Germany
• [学会発表] Characterization of NO-inducing lipid A from Mesorhizobium loti lipopolysaccharide (2012)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto M, Tanishita Y, Suda Y, Murakami E, Nagata M, Kucho K, Abe M, Uchiumi T.
  • 学会等名: XV International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Mutation of class 1 hemoglobin affects the infection of Mesorhizobium loti to its host plant Lotus japonicus (2012)
  • 著者名/発表者名: Kado T, Osuki K, Kucho K, Abe M, Higashi S, Uchiumi T.
  • 学会等名: XV International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] Characterization of NO-inducing Lipid A from Mesorhizobium loti lipopolysaccharide (2012)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto M, Tanishita Y, Suda Y, Murakami E, Nagata M, Kucho K, Abe M, Uchiumi T.
  • 学会等名: American Society for Microbiology 112th General Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
• [学会発表] Characterization of NO-inducing Lipid A from Mesorhizobium loti lipopolysaccharide (2012)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto M, Tanishita Y, Suda Y, Murakami E, Nagata M, Kucho K, Abe M, Uchiumi T.
  • 学会等名: American Society for Microbiology 112th General Meeting
  • 発表場所: San Francisco
• [学会発表] Mutation of class 1 hemoglobin affects the infection of Mesorhizobium loti to its host plant Lotus japonicus (2012)
  • 著者名/発表者名: Kado T, Osuki K, Kucho K, Abe M, Higashi S, Uchiumi T.
  • 学会等名: XV International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] Characterization of NO-inducing lipid A from Mesorhizobium loti lipopolysaccharide (2012)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto M, Tanishita Y, Suda Y, Murakami E, Nagata M, Kucho K, Abe M, Uchiumi T.
  • 学会等名: XV International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] Mutation of class 1 hemoglobin affects the infection of Mesorhizobium loti to its host plant Lotus japonicus (2012)
  • 著者名/発表者名: Kado T, Osuki K, Kucho K, Abe M, Higashi S, Uchiumi T.
  • 学会等名: 10th European Nitrogen Fixation Conference
  • 発表場所: Munich
• [学会発表] Class 1 ヘモグロビンの変異はMesorhizobium lotiの宿主植物Lotus japonicusへの感染に影響する (2012)
  • 著者名/発表者名: 角友博, 小薄健一, 九町健一, 阿部美紀子, 東四郎, 内海俊樹
  • 学会等名: 植物微生物研究会
  • 発表場所: 神戸
• [学会発表] Nitric oxide and class 1 hemoglobin in the symbiosis between Mesorhizobium loti and Lotus japonicus (2012)
  • 著者名/発表者名: Kado T, Osuki K, Hashimoto M, Nagata M, Murakami E, Tanishita Y, Suda Y, Kucho K, Abe M, Higashi S, Uchiumi T.
  • 学会等名: The 2nd Asia Conference on Plant-Microbe Symbiosis and Nitrogen Fixation
  • 発表場所: Phuket
  • 招待講演
• [学会発表] Mutation of class 1 hemoglobin affects the infection of Mesorhizobium loti to its host plant Lotus japonicus (2012)
  • 著者名/発表者名: Kado T, Osuki K, Kucho K, Abe M, Higashi S, Uchiumi T.
  • 学会等名: The 2nd Asia Conference on Plant-Microbe Symbiosis and Nitrogen Fixation
  • 発表場所: Phuket
• [学会発表] 根粒着生オートレギュレーションとbeta-1,3-glucanase遺伝子(LjGlu1)の発現 (2012)
  • 著者名/発表者名: 蘭正人，小薄健一，鈴木章弘，原仁俊，山下健司，石原真美，小林優子，浅見忠男，九町健一，東四郎，阿部美紀子，内海俊樹
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 京都産業大学
• [学会発表] Lipopolysaccharide binding protein, a new requirement for legume-rhizobium symbiosis (2011)
  • 著者名/発表者名: Murakami E, Takayama H, Osuki K, Nagata M, Hori T, Shigeoka M, Sahara M, Muto S, Nagano Y, Kucho K, Abe M, Sato S, Higashi S, Uchiumi T.
  • 学会等名: 17th International Congress on Nitrogen Fixation
  • 発表場所: Fremantle, Australia
  • 年月日: 2011-11-29
• [学会発表] Characterization of NO-inducing Lipid A from Mesorhizobium loti lipopolysaccharide (2011)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto M, Tanishita Y, Suda Y, Murakami E, Nagata M, Kucho K, Abe M, Uchiumi T.
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 微生物との共生における植物ヘモグロビンの生理機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 角友博, 谷村陽一郎, 九町健一, 阿部美紀子, 東四郎, 内海俊樹
  • 学会等名: 植物微生物研究会第21回研究交流会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2011-09-21
• [学会発表] Structure and NO-inducing activity of lipopolysaccharide from Mesorhizobium loti (2011)
  • 著者名/発表者名: Hashimoto M, Tanishita Y, Suda Y, Murakami E, Nagata M, Kucho K, Abe M, Uchiumi T.
  • 学会等名: IUMS 2011 XIII International Congress of Bacteriology and Applied Microbiology
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2011-09-07
• [学会発表] マメ科植物の根粒菌制御機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 内海俊樹
  • 学会等名: 第17回インターゲノミクスセミナー
  • 発表場所: 神戸大学
  • 年月日: 2011-07-12
  • 招待講演
• [学会発表] 根粒菌リポ多糖の植物根に対する一酸化窒素産生誘導能とその構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本雅仁, 谷下洋平, 隅田泰生, 村上英一, 永田真紀, 下田宜司, 東四郎, 九町健一, 阿部美紀子, 内海俊樹
  • 学会等名: 第20回内毒素・LPS研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2011-06-25
• [学会発表] 根粒菌との共生に関与するミヤコグサのリポ多糖結合性タンパク質 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村上英一, 高山仁美, 重岡麻由美, 佐原麻菜, 橋本雅仁, 九町健一, 武藤さやか, 永野幸生, 阿部美紀子, 東四郎, 内海俊樹
  • 学会等名: 日本動物学会・日本植物学会・日本生態学会九州支部地区合同長崎大会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2011-05-22
• [学会発表] 根粒菌との共生に関与するミヤコグサのリポ多糖結合性タンパク質 (2011)
  • 著者名/発表者名: 村上英一，高山仁美，重岡麻由美，佐原麻菜，橋本雅仁，九町健一，武藤さやか，永野幸生，阿部美紀子，東 四郎，内海俊樹
  • 学会等名: 日本動物学会・日本植物学会・日本生態学会九州支部地区合同長崎大会
  • 発表場所: 長崎大学
• [学会発表] 根粒菌リポ多糖の植物根に対する一酸化窒素産生誘導能とその構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 橋本雅仁，谷下洋平，隅田泰生，村上英一，永田真紀，下田宜司，東四郎，九町健一，阿部美紀子，内海俊樹
  • 学会等名: 第20回内毒素・LPS研究会
  • 発表場所: 順天堂大学
• [学会発表] マメ科植物の根粒菌制御機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 内海俊樹
  • 学会等名: 第17回インターゲノミクスセミナー(招待講演)
  • 発表場所: 神戸大学
• [学会発表] Structure and NO-inducing activity of lipopolysaccharide from Mesorhizobium loti (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahito Hashimoto, Youhei Tanishita, Yasuo Suda, Ei-ichi Murakami, Maki Nagata, Ken-ichi Kucho, Mikiko Abe, Toshiki Uchiumi
  • 学会等名: IUMS 2011 XIII International Congress of Bacteriology and Applied Microbiology
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
• [学会発表] 微生物との共生における植物ヘモグロビンの生理機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 角友博，谷村陽一郎，九町健一，阿部美紀子，東四郎，内海俊樹
  • 学会等名: 植物微生物研究会第21回研究交流会
  • 発表場所: 岡山大学
• [学会発表] Characterization of NO-inducing Lipid A from Mesorhizobium loti lipopolysaccharide (2011)
  • 著者名/発表者名: Masahito Hashimoto, Youhei Tanishita, Yasuo Suda, Ei-ichi Murakami, Maki Nagata, Ken-ichi Kucho, Mikiko Abe, Toshiki Uchiumi T.
  • 学会等名: 第84回日本生化学会大会
  • 発表場所: 京都国際会館
• [学会発表] Lipopolysaccharide binding protein, a new requirement for legume-rhizobium symbiosis. (2011)
  • 著者名/発表者名: Murakami E, Takayama H, Osuki K, Nagata M, Hori Y, Shigeoka M, Sahara M, Shimoda Y, Muto S, Nagano Y, Kucho K, Abe M, Sato S, Higashi S, Uchiumi T.
  • 学会等名: 17th International Congress on Nitrogen Fixation
  • 発表場所: Esplanade Hotel Fremantle
• [備考] 植物微生物研究室ホームページ
  • URL: http://www/sci.kagoshima-u.ac.jp/~uttan/top.html
• [備考] 植物微生物研究室ホームページ
  • URL: http://www.sci.kagoshima-u.ac.jp/~uttan/top.html