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病原体の侵入を細胞壁が感知する機構および意義

公募研究

研究領域植物細胞壁の情報処理システム
研究課題/領域番号 15H01247
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 生物系
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

中神 弘史  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, ユニットリーダー (20435663)

研究期間 (年度) 2015-06-29 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
2016年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2015年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード植物免疫 / 細胞壁 / リン酸化プロテオミクス / DAMP
研究実績の概要

植物は、病原体由来の成分を直接的に認識する免疫システムに加えて、細胞壁を利用して病原体の侵入を間接的に感知するシステムを備えている。これまでに植物の細胞壁多糖類であるオリゴガラクツロン酸(OG; oligogalacturonic acid)が、膜受容体であるWAK(wall-associated kinase)を介して自身によって認識され、DAMP(damage- associated molecular pattern)として機能していることが見出されてきた。植物の細胞壁には、オリゴガラクツロン酸以外に多様な多糖類があり、それらもDAMPとして機能する可能性が考えられる。そこで、オリゴガラクツロン酸以外の細胞壁多糖類がDAMP活性を有するかを、活性酸素種(ROS)生成の誘導活性を指標にして解析を行った。その結果、オリゴガラクツロン酸以外で、シロイヌナズナまたはゼニゴケに対してDAMP活性を有する多糖類があることを見出すことに成功した。活性を示した細胞壁多糖類について、活性本体を調べるための更なる解析を進めている。

また、リン酸化プロテオームの変動解析により同定した、オリゴガラクツロン酸刺激によりリン酸化制御を受ける因子の幾つかについて、T-DNA挿入変異体を単離し、形質転換体を作出して、詳細な機能解析を進めた。その結果、幾つかの新奇因子については、病害抵抗性に関与していることが分かった。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 7件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 6件、 招待講演 6件)

  • [雑誌論文] Dampening of the Immune Response by Changes in PUB22 Ubiquitination Modes Triggered by MPK32017

    • 著者名/発表者名
      Furlan G, Nakagami H, Eschen-Lippold L, Jiang X, Majovsky P, Kowarschik K, Hoehenwarter W, Lee J, Trujillo M
    • 雑誌名

      The Plant Cell

      巻: Epub ahead of print 号: 4 ページ: 726-745

    • DOI

      10.1105/tpc.16.00654

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Regulation of sugar transporter activity for antibacterial defense in Arabidopsis2016

    • 著者名/発表者名
      Yamada K, Saijo Y, Nakagami H, Takano Y
    • 雑誌名

      Science

      巻: 354(6318) 号: 6318 ページ: 1427-1430

    • DOI

      10.1126/science.aah5692

    • NAID

      120005895801

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Modulation of plant growth in vivo and identification of kinase substrates using an analog-sensitive variant of CYCLIN-DEPENDENT KINASE A;12016

    • 著者名/発表者名
      Harashima H, Dissmeyer N, Hammann P, Nomura Y, Kramer K, Nakagami H, Schnittger A
    • 雑誌名

      BMC Plant Biology

      巻: 16(1):209 号: 1

    • DOI

      10.1186/s12870-016-0900-7

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Circadian profiling of the Arabidopsis proteome using 2D-DIGE2016

    • 著者名/発表者名
      Choudhary MK, Nomura Y, Shi H, Nakagami H, Somers DE
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 7:1007

    • DOI

      10.3389/fpls.2016.01007

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Arabidopsis CERK1-associated kinase PBL27 connects chitin perception to MAPK activation2016

    • 著者名/発表者名
      Yamada K, Yamaguchi K, Shirakawa T, Nakagami H, Mine A, Ishikawa K, Fujiwara M, Narusaka M, Narusaka Y, Ichimura K, Kobayashi Y, Matsui H, Nomura Y, Nomoto M, Tada Y, Fukao Y, Fukamizo T, Tsuda K, Shirasu K, Shibuya N, Kawasaki T
    • 雑誌名

      The EMBO Journal

      巻: 35(22) 号: 22 ページ: 2468-2483

    • DOI

      10.15252/embj.201694248

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] TDM1 regulation determines the number of meiotic divisions2016

    • 著者名/発表者名
      Cifuentes M, Jolivet S, Cromer L, Harashima H, Bulankova P, Renne C, Crismani W, Nomura, Nakagami H, Sugimoto K, Schnittger A, Riha K, Mercier R
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 12(2) 号: 2 ページ: e1005856-e1005856

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1005856

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chitin nanofiber elucidates the elicitor activity of polymeric chitin in plants2015

    • 著者名/発表者名
      Egusa, M., Matsui, H., Urakami, T., Okuda, S., Ifuku, S., Nakagami, H. and Kaminaka, H.
    • 雑誌名

      frontiers in Plant Science

      巻: 6 ページ: 1098-1098

    • DOI

      10.3389/fpls.2015.01098

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] HR cell death regulator “MARK1” is associated with P-bodies in Arabidopsis2017

    • 著者名/発表者名
      Hidenori Matsui, Yuko Nomura, Takahiro Hamada, Gang-Su Hyon, Yuichiro Watanabe, Takashi Ueda, Hirofumi Nakagami
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学・鹿児島市
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Characterization of components involved in immune system in Marchantia polymorpha2017

    • 著者名/発表者名
      Izumi Yotsui, Hidekazu Iwakawa, Hidenori Matsui, Yuko Nomura, Katharina Kramer, Anne Harzen, Tatsuhiko Kanazawa, Ryuichi Nishihama, Shinpei Katou, Takashi Ueda, Takayuki Kochi, Hirofumi Nakagami
    • 学会等名
      第58回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      鹿児島大学・鹿児島市
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Izumi Yotsui, Hidenori Matsui, Gang-Su Hyon, Yuko Nomura, Ryuichi Nishihama, Takayuki Kohchi, Hirofumi Nakagami2016

    • 著者名/発表者名
      Marchantia as a new tool to understand plant immune system
    • 学会等名
      Cold Spring Harbor Asia
    • 発表場所
      淡路夢舞台国際会議場・淡路市
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evolutionary proteomics to understand plant immune system2016

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Nakagami, Izumi Yotsui, Hidenori Matsui, Gang-Su Hyon, Yuko Nomura, Ryuichi Nishihama, Takayuki Kohchi
    • 学会等名
      8th Asia Oceania Human Proteome Organization Congress
    • 発表場所
      Sun Moon Lake, Taiwan
    • 年月日
      2016-09-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 庭の嫌われ者「ゼニゴケ」に学ぶ植物免疫システム2016

    • 著者名/発表者名
      中神弘史
    • 学会等名
      平成28 年度植物感染生理談話会
    • 発表場所
      神戸市須磨浦海岸シーパル須磨・神戸市
    • 年月日
      2016-08-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 進化プロテオミクスによる植物免疫システムの理解2016

    • 著者名/発表者名
      四井いずみ、松井英譲、玄康洙、野村有子、西浜竜一、河内孝之、中神弘史
    • 学会等名
      日本プロテオーム学会2016年大会
    • 発表場所
      北里大学薬学部 白金キャンパス・東京都
    • 年月日
      2016-07-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] PAMP-responsive phosphoprotein MARK1 limits program cell death induction2016

    • 著者名/発表者名
      Hidenori Matsui, Yuko Nomura, Mayumi Egusa, Gang-Su Hyon, Hironori Kaminaka, Marco Trujillo, Ken Shirasu, Hirofumi Nakagami
    • 学会等名
      2016 IS-MPMI XVII Congress
    • 発表場所
      Portland, USA
    • 年月日
      2016-07-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Elucidation of basic framework of plant immune system using Marchantia2016

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Nakagami, Izumi Yotsui, Hidenori Matsui, Yuko Nomura, Ryuichi Nishihama, Takayuki Kohchi
    • 学会等名
      EMBO Workshop
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2016-06-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] MAMP応答性リン酸化タンパク質MARK1は病原菌感染による細胞死を制御する2016

    • 著者名/発表者名
      松井英譲、野村有子、玄康洙、江草真由美、上中弘典、中神弘史
    • 学会等名
      平成28年度日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター・岡山市
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] MAMP応答性プロテインキナーゼMRPK1のリン酸化部位変異体の解析2016

    • 著者名/発表者名
      玄康洙、松井英譲、野村有子、中神弘史
    • 学会等名
      平成28年度日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター・岡山市
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Phospho-regulation of MARK1 and MARK322016

    • 著者名/発表者名
      Hidenori Matsui, Gang-Su Hyon, Yuko Nomura, Hirofumi Nakagami
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学・盛岡市
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Chitin recognition system in the basal land plant Marchantia polymorpha2016

    • 著者名/発表者名
      Izumi Yotsui, Hidenori Matsui, Yuko Nomura, Ryuichi Nishihama, Takayuki Kohchi, Hirofumi Nakagami
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岩手大学・盛岡市
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] When proteomics meets Marchantia -Highroad to understand plant immune signaling-2016

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Nakagami
    • 学会等名
      Special symposium at the 1st international Marchantia training course
    • 発表場所
      京都大学・京都市
    • 年月日
      2016-03-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Towards durable and broad-spectrum resistance: Post-genomic strategies to understand conserved immune system in land plants2015

    • 著者名/発表者名
      Hidenori Matsui, Izumi Yotsui, Gang-Su Hyon, Yuko Nomura, Hirofumi Nakagami
    • 学会等名
      Tsukuba Global Science Week 2015
    • 発表場所
      つくば国際会議場・つくば市
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-07-02   更新日: 2018-03-28  

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