NADPHオキシダーゼ活性の可視化による植物免疫機構の解明

• 研究課題/領域番号: 25660293
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 応用分子細胞生物学
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 吉岡 博文 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (30240245)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: バイオセンサー / 植物免疫 / 活性酸素 / NADPHオキシダーゼ

研究成果の概要

急激な活性酸素種 (ROS) は、植物免疫応答に重要はシグナルとして機能する。植物のNADPHオキシダーゼであるRBOHのN末端側が、カルシウム依存性プロテインキナ－ゼ (CDPK) により直接リン酸化されて活性化される。本研究では、RBOHのリン酸化動態を可視化するバイオセンサーを作製し、病原菌が感染した細胞でRBOH活性を時空間的に観察することを目的とした。本センサーは、リン酸化に応答して蛍光共鳴エネルギー移動 (FRET) が起こるように設計されている。センサー構造の最適化を試みたが、FRETに基づく十分な蛍光強度が得られなかった。

研究成果

• [雑誌論文] リン酸化反応が制御するROSバーストの分子機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉岡博文・安達広明・石濱伸明・中野孝明・白石佑太郎・宮川典子・野村裕也・吉岡美樹・浅井秀太
  • 雑誌名: 日本植物病理学会報 巻: 81 ページ: 1-8
  • NAID: 130005129474
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Kinase-mediated orchestration of NADPH oxidase in plant immunity. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Adachi and Hirofumi Yoshioka
  • 雑誌名: Brief. Funct. Genomics 巻: 14 号: 4 ページ: 253-259
  • DOI: 10.1093/bfgp/elv004
  • 査読あり
• [雑誌論文] The variable domain of a plant calcium-dependent protein kinase (CDPK) confers subcellular localization and substrate recognition for NADPH oxidase (2013)
  • 著者名/発表者名: Asai S., Ichikawa T., Kobayashi M., Nomura H., Kamiyoshihara Y., Mori H., Kadota Y., Zipfel C., Jones J. D. G., Yoshioka H.
  • 雑誌名: Journal of Biological Chemistry 巻: 288 号: 20 ページ: 14332-14340
  • DOI: 10.1074/jbc.m112.448910
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nitric oxide as a mediator for defense responses (2013)
  • 著者名/発表者名: D. Bellin, S. Asai. M. Delledonne, H. Yoshioka
  • 雑誌名: Molecular Plant-Microbe Interactions 巻: 26 号: 3 ページ: 271-277
  • DOI: 10.1094/mpmi-09-12-0214-cr
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonhost resistance of Arabidopsis thaliana against Alternaria alternata involves both pre- and postinvasive defenses but is collapsed by AAL-toxin in the absence of LOH2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Egusa, M., Miwa, T., Kaminaka, H., Takano, Y. and Kodama, M.
  • 雑誌名: Phytopathology 巻: 103 号: 8 ページ: 733-740
  • DOI: 10.1094/mpmi-10-12-0253-r
  • 査読あり
• [学会発表] イネOsRLCK185によるNADPHオキシダーゼのリン酸化活性化機構 (2015)
  • 著者名/発表者名: 吉岡美樹・山口公志・藤原正幸・吉村智美・川崎 努・吉岡博文
  • 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
  • 年月日: 2015-03-28 – 2015-03-31
• [学会発表] ナス科植物の免疫応答における活性酸素の生成機構 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉岡博文
  • 学会等名: 第11回日本ナス科コンソシアム年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-10-25 – 2014-10-26
  • 招待講演
• [学会発表] Multiple CDPKs regulate ETI-ROS burst by NADPH oxidase. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shiraishi, Y., Yoshioka, M., Adachi, H. and Yoshioka, H.
  • 学会等名: XVI International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
  • 発表場所: ギリシャ
  • 年月日: 2014-07-06 – 2014-07-10
• [学会発表] CDPK および RLCKがNADPHオキシダーゼを介したROSバーストを制御する (2014)
  • 著者名/発表者名: 白石佑太郎・吉岡美樹・安達広明・山口公志・川崎 努・吉岡博文
  • 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 – 2014-06-04
• [学会発表] 植物免疫におけるラジカル生産制御とその役割 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉岡博文
  • 学会等名: 第14回日本NO学会学術集会
  • 発表場所: ホテルニューオータニ佐賀
  • 年月日: 2014-05-16 – 2014-05-17
  • 招待講演
• [学会発表] Protein phosphorylation confers ROS burst via NADPH oxidase. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshioka, H., Asai, S., Nomura, H., Kobayashi, H., Nakano, H., Adachi, H., Ishihama, N. and Yoshioka, M.
  • 学会等名: Keystone Symposia "Plant Immunity: Pathways and Translation".
  • 発表場所: Big Sky, Montana, USA
  • 招待講演
• [学会発表] リン酸化による植物NADPHオキシダーゼの制御機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉岡博文・安達広明・白石佑太郎・中野孝明・宮川典子・浅井秀太・川崎 努・吉岡美樹
  • 学会等名: 第24回日本生体防御学会学術総会
  • 発表場所: くまもと森都心プラザ，熊本市
  • 招待講演
• [学会発表] タンパク質のリン酸化によるROSバーストの分子機構． (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉岡博文・安達広明・石濱伸明・中野孝明・白石佑太郎・宮川典子・野村裕也・吉岡美樹・浅井秀太
  • 学会等名: 平成25年度植物感染生理談話会
  • 発表場所: 北陸粟津温泉 法師，石川県
  • 招待講演
• [学会発表] リン酸化修飾によるNADPHオキシダーゼの活性化には複数のCDPKが関与する． (2013)
  • 著者名/発表者名: 白石佑太郎・吉岡美樹・安達広明・吉岡博文
  • 学会等名: 平成25年度日本植物病理学会関西部会
  • 発表場所: 岡山大学創立50周年記念館，岡山
• [学会発表] イネのOsRLCK185はNADPHオキシダーゼであるOsRBOHIを介して活性酸素生成を誘導する． (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉岡美樹・白石佑太郎・山口公志・川崎 努・吉岡博文
  • 学会等名: 平成25年度日本植物病理学会関西部会
  • 発表場所: 岡山大学創立50周年記念館，岡山
• [図書] Methods in Molecular Biology (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishihama, N., Adachi, H., Yoshioka, M. and Yoshioka, H.
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: Springer/Humana Press, NY
• [図書] 植物－微生物相互作用とビオトロフ感染 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉岡博文・安達広明・石濱伸明・中野孝明・白石佑太郎・宮川典子・野村裕也・吉岡美樹・浅井秀太
  • 総ページ数: 10
  • 出版者: 日本植物病理学会
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/%7ebio4283/index.html