人為的サリチル酸誘導系を用いたサリチル酸生合成・輸送機構の解明

• 研究課題/領域番号: 23688005
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 植物病理学
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 加藤 新平 信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (10533614)
• 研究協力者: 藤原 正幸 奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (70403350) ; 新井 亮一 信州大学, 学術研究院繊維学系, 助教 (50344023)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 26,130千円 (直接経費: 20,100千円、間接経費: 6,030千円); 2014年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2013年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円); 2012年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円); 2011年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
• キーワード: 病害抵抗性 / サリチル酸 / 生合成機構 / 輸送機構 / 人為的誘導系 / MAPキナーゼ / ＭＡＰキナーゼ / 薬剤誘導 / 情報伝達機構

研究成果の概要

サリチル酸（SA）は植物の病害抵抗性において重要な役割を果たす。本研究では、1）人為的にSAの合成を誘導できる実験系を用いて、タバコのSA合成経路およびその転写調節因子の候補として、ペルオキシソームのβ酸化経路とCBP60型の転写因子を同定した。2）SAの合成に関与することが明らかになっているシロイヌナズナのAtICS1と各種植物のICSホモログの比較解析から、AtICS1のみが高い機能を持つ分子機構を明らかにした。3）各種細菌のSA合成仲介酵素を融合させることにより、植物葉において非常に高い活性を示す人工SA合成酵素を開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Transcriptome analysis of WIPK/SIPK-suppressed plants reveals induction by wounding of disease resistance-related genes prior to the accumulation of salicylic acid (2013)
  • 著者名/発表者名: Shinpei Katou, Nobuhide Asakura, Tomoya Kojima, Ichiro Mitsuhara and Shigemi Seo
  • 雑誌名: Plant & Cell Physiology 巻: 54 号: 6 ページ: 1005-1015
  • DOI: 10.1093/pcp/pct055
  • NAID: 10031184141
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tobacco MAP kinase phosphatase (NtMKP1) negatively regulates wound response and induced resistance against necrotrophic pathogens and lepidopteran herbivores (2013)
  • 著者名/発表者名: Oka K, Amano Y, Katou S, Seo S, Kawazu K, Mochizuki A, Kuchitsu K, Mitsuhara I
  • 雑誌名: Mol Plant-Microbe Interact 巻: 26 号: 6 ページ: 668-675
  • DOI: 10.1094/mpmi-11-12-0272-r
  • 査読あり
• [学会発表] WIPK/SIPK抑制体における傷害誘導性サリチル酸蓄積を利用したサリチル酸合成関連遺伝子の探索 (2015)
  • 著者名/発表者名: 加藤新平、光原一朗、瀬尾茂美
  • 学会等名: 平成27年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 明治大学駿河台キャンパス
  • 年月日: 2015-03-30
• [学会発表] サリチル酸・ジャスモン酸相互作用を介したシロイヌナズナ過敏感反応の時空間的制御機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 別役重之、加藤新平、福田裕穂
  • 学会等名: 平成27年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 明治大学駿河台キャンパス
  • 年月日: 2015-03-30
• [学会発表] カプシジオール生合成遺伝子・NtEAS4のWIPK/SIPK依存的および非依存的な傷害誘導機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小島知弥、光原一朗、加藤新平
  • 学会等名: 平成27年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 明治大学駿河台キャンパス
  • 年月日: 2015-03-30
• [学会発表] ベンサミアナタバコのファイトアレキシン合成酵素遺伝子NbEASのプロモーター領域の解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 伏見真由香、小鹿一、加藤新平、川北一人、竹本大吾
  • 学会等名: 平成27年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 明治大学駿河台キャンパス
  • 年月日: 2015-03-30
• [学会発表] AtICS1の顕著なICS活性およびベンサミアナタバコにおける高蓄積に必要な領域の同定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 鈴木那奈、松井英譲、中神弘史、高橋章、光原一朗、新井亮一、加藤新平
  • 学会等名: 平成27年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 明治大学駿河台キャンパス
  • 年月日: 2015-03-30
• [学会発表] タバコのサリチル酸合成関連転写因子ホモログNtCBP60gおよびNtSARD1の機能解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 髙木公美子、光原一朗、瀬尾茂美、加藤新平
  • 学会等名: 平成27年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 明治大学駿河台キャンパス
  • 年月日: 2015-03-30
• [学会発表] WIPK/SIPK抑制体における傷害に応答したサリチル酸蓄積現象のトランスクリプトーム解析から示唆されたCBP60型転写因子のイソコリスミン酸合成酵素の転写誘導を伴わないサリチル酸合成の活性化への関与 (2015)
  • 著者名/発表者名: 加藤新平、髙木公美子、光原一朗、瀬尾茂美
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 東京農業大学世田谷キャンパス
  • 年月日: 2015-03-18
• [学会発表] シロイヌナズナ過敏感反応に関わるサリチル酸生合成経路の時空間的解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 別役重之、加藤新平、福田裕穂
  • 学会等名: 日本植物学会第78回大会
  • 発表場所: 明治大学生田キャンパス
  • 年月日: 2014-09-13
• [学会発表] Tobacco mitogen-activated protein kinases WIPK and SIPK play opposite roles in the induction of salicylic acid and phytoalexin capsidiol in the wounded leaves (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinpei Katou, Tomoya Kojima, Nobuhide Asakura, Ichiro Mitsuhara and Shigemi Seo
  • 学会等名: 16th International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
  • 発表場所: Rodos Palace hotel, Rhodes island, Greece
  • 年月日: 2014-07-09
• [学会発表] カプシジオール生合成遺伝子・NtEAS4の傷害誘導に関与するプロモーター領域の同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小島知弥、朝倉信英、光原一朗、加藤新平
  • 学会等名: 平成26年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2014-06-02
• [学会発表] シロイヌナズナ過敏感反応におけるサリチル酸生合成の時空間的解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 別役重之、加藤新平、福田裕穂
  • 学会等名: 平成26年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター
  • 年月日: 2014-06-02
• [学会発表] 薬剤処理によりサリチル酸の合成を誘導できる形質転換体の作製に向けた細菌サリチル酸生合成酵素の選抜 (2012)
  • 著者名/発表者名: 村田和美
  • 学会等名: 平成24年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 博多市
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] タバコの病傷害応答性MAPキナーゼであるWIPKとSIPKの発現を抑制した植物で蓄積量が変動するタンパク質の探索 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大西泰朗
  • 学会等名: 平成24年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 博多市
  • 年月日: 2012-03-29
• [学会発表] Characterization of wound-induced accumulation of salicylic acid in the WIPK/SIPK-suppressed plants (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinpei Katou
  • 学会等名: The 2^<nd> Korea-Japan Joint Symposium
  • 発表場所: Hakata, Japan
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] Role of NtMKP1, a negative regulator for a tobacco MAP kinase cascade, in plant defense response to pathogens and herbivores (2012)
  • 著者名/発表者名: Kumiko Oka
  • 学会等名: The 2^<nd> Korea-Japan Joint Symposium
  • 発表場所: Hakata, Japan
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] WIPK/SIPK抑制タバコにおける傷害誘導性サリチル酸蓄積の特性解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤新平
  • 学会等名: 第53回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2012-03-18
• [学会発表] Transcriptional and post-translational regulation of the mitogen-activated protein kinase phosphatase NtMKP1 in wounded tobacco plants (2011)
  • 著者名/発表者名: Shinpei Katou
  • 学会等名: ACPP APPS Darwin 2011
  • 発表場所: Darwin, Australia
• [学会発表] 傷害誘導性MAP キナーゼであるWIPKとSIPKによって制御されるカプシジオール生合成遺伝子のプロモーター解析
  • 著者名/発表者名: 小島知弥、光原一朗、加藤新平
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
• [学会発表] イソコリスミン酸合成酵素の生化学的特性の比較解析－AtICS1タンパク質の高蓄積と高活性には異なる領域が関与している－
  • 著者名/発表者名: 横尾尚平、天川奈穂、松井英譲、中神弘史、高橋章、光原一朗、加藤新平
  • 学会等名: 第55回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 富山大学五福キャンパス
• [学会発表] タバコのMAPキナーゼであるWIPKとSIPKはカプシジオール生合成遺伝子の傷害誘導発現を制御する
  • 著者名/発表者名: 小島知弥、朝倉信英、光原一朗、瀬尾茂美、加藤新平
  • 学会等名: 平成25年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 岐阜大学
• [学会発表] シロイヌナズナ、タバコおよびイネのイソコリスミン酸合成酵素（様）タンパク質の比較解析
  • 著者名/発表者名: 横尾尚平、天川奈穂、村田和美、小島知弥、松井英譲、中神弘史、高橋章、光原一朗、加藤新平
  • 学会等名: 平成25年度日本植物病理学会大会
  • 発表場所: 岐阜大学
• [学会発表] WIPK/SIPK抑制植物においてはサリチル酸の蓄積に先行して病害抵抗性関連遺伝子の発現が傷害により誘導される
  • 著者名/発表者名: 加藤新平、朝倉信英、小島知弥、光原一朗、瀬尾茂美
  • 学会等名: 第54回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 岡山大学津島キャンパス
• [学会発表] 植物防御反応におけるタバコMAPK経路の負の制御因子NtMKP1の役割
  • 著者名/発表者名: 岡久美子、天野裕太、加藤新平、瀬尾茂美、河津圭、望月淳、朽津和幸、光原一朗
  • 学会等名: 平成24年度日本植物病理学会関西部会
  • 発表場所: 鳥取市とりぎん文化会館
• [学会発表] Proteome and transcriptome analysis of wound-induced accumulation of salicylic acid in WIPK/SIPK-suppressed plants
  • 著者名/発表者名: Shinpei Katou, Yasuro Onishi, Nobuhide Asakura, Ichiro Mitsuhara, Shigemi Seo
  • 学会等名: 15th International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center
• [備考] 信州大学 学術情報オンラインシステムSOAR 研究者総覧
  • URL: http://soar-rd.shinshu-u.ac.jp/profile/ja.HmAejFkV.html
• [備考] 研究者総覧
  • URL: http://soar-rd.shinshu-u.ac.jp/profile/ja.HmAejFkV.html
• [備考] 信州大学研究者総覧
  • URL: http://soar-rd.shinshu-u.ac.jp/profile/ja.HmAejFkV.html
• [備考]
  • URL: http://www.wakate-shinshu.com/resercher/18katou.html