植物と病原菌の攻防によって生じた遺伝子相関の分子基盤

• 研究領域: ゲノム・遺伝子相関：新しい遺伝学分野の創成
• 研究課題/領域番号: 24113519
• 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: 近畿大学
• 研究代表者: 川崎 努 近畿大学, 農学部, 教授 (90283936)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円); 2013年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2012年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
• キーワード: 植物 / 進化 / 病原菌 / 遺伝子 / 信号伝達

研究概要

Xoo3222がターゲットとする宿主免疫因子の探索により、OsPUB44が同定された。Xoo3222は、OsPUB44のU-boxドメインに結合することにより、OsPUB44のユビキチンリガーゼ活性を阻害した。また、イネ細胞を26Sプロテオソームの阻害剤で処理すると、OsPUB44が蓄積することから、OsPUB44のタンパク質量がユビキチン化により制御されていると考えられる。実際、Xoo3222を発現するイネ培養細胞では、OsPUB44のタンパク質量が増加しており、これはXoo3222がOsPUB44の自己ユビキチン化を阻害していることを示唆している。植物免疫におけるOsPUB44の機能を明らかにするため、RNAi法によりOsPUB44の発現を抑制した培養細胞と植物体を作成した。RNAi培養細胞では、病原菌の構成成分であるキチンやペプチドグリカンに応答した防御応答が抑制された。また、RNAi植物では、イネ白葉枯病菌に対する抵抗性が抑制されていた。このように、OsPUB44はイネの免疫誘導において、ポジティブレギュレーターとして機能していることが示された。さらに、OsPUB44による免疫誘導の分子機構を明らかにするため、OsPUB44のARMドメインに結合する因子を探索し、機能未知なOsPUB44 interactor1 (PBI1)を同定した。BiFC法を用いた解析により、OsPUB44とPBI1は細胞内で相互作用することが明らかになった。そこで、PBI1の機能を明らかにするため、RNAi法を用いてPBI1の発現抑制体を作成した。

現在までの達成度 (区分)

理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Purification, crystallization and preliminary X-ray crystallographic analysis of a rice Rac/Rop GTPase, OsRac1 (2014)
  • 著者名/発表者名: Kosami K
  • 雑誌名: Acta Cryst. 巻: F70 号: 1 ページ: 113-115
  • DOI: 10.1107/s2053230x13033645
  • 査読あり
• [雑誌論文] A receptor-like cytoplasmic kinase targeted by a plant pathogen effector is directly phosphorylated by the chitin receptor and mediates rice immunity (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, K., Yamada, K., Ishikawa, K., Yoshimura, S., Hayashi, N., Uchihashi, K., Ishihama, N., Kishi-Kaboshi, M., T akahashi, A., T suge, S., Ochiai, H., T ada, Y ., Shimamoto, K., Y oshioka, H., and Kawasaki, T
  • 雑誌名: Cell Host Microbe 巻: 13 号: 10 ページ: 347-357
  • DOI: 10.4161/psb.25662
  • 査読あり
• [雑誌論文] An OsCEBiP / OsCERK1-OsRacGEF - OsRac1 module is an essential early component of chitin-induced rice immunity (2013)
  • 著者名/発表者名: Akamatsu, A., Wong, H.L., Fujiwara, M., Okuda, J., Nishide, K., Uno, K., Imai, K., Umemura, K., Kawasaki, T ., Kawano, Y ., and Shimamoto, K.
  • 雑誌名: Cell Host Microbe 巻: 13 号: 4 ページ: 465-476
  • DOI: 10.1016/j.chom.2013.03.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] 病原菌エフェクターによるPAMPs誘導抵抗性の抑制機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川崎 努、山口公志、石川和也、吉村智美、山田健太、吉村悠矢
  • 雑誌名: 日本植物病理学会報 巻: 79 ページ: 263-268
  • NAID: 10031203420
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of rice immunity by the Xanthomonas oryzae type III effector Xoo2875 (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, K, Nakamura, Y, Ishikawa, K, Yoshimura, Y, Tsuge, S, and Kawasaki, T
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem 巻: 77 ページ: 796-801
  • NAID: 10031170721
  • 査読あり
• [雑誌論文] 植物における免疫誘導と病原微生物の感染戦略 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川崎努
  • 雑誌名: 領域融合レビュー 巻: 2 ページ: e008
  • DOI: 10.7875/leading.author.2.e008
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Receptor-like Cytoplasmic Kinase Targeted by a Plant Pathogen Effector Is Directly Phosphorylated by the Chitin Receptor and Mediates Rice Immunity. (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, K, Yamada, K, Ishikawa, K, et al.
  • 雑誌名: Cell Host Microbe 巻: 13(3) 号: 3 ページ: 347-57
  • DOI: 10.1016/j.chom.2013.02.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Suppression of rice immunity by the Xanthomonas oryzae type III effector Xoo2875 (2013)
  • 著者名/発表者名: Koji Yamaguchi
  • 雑誌名: Biosci. Biotechnol. Biochem. 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] The bHLH Rac Immunityl (RAID) Is Activated by OsRacl via OsMPK3 and OsMAPK6 in Rice Immunity (2012)
  • 著者名/発表者名: SH Kim, T., 他6名, Y.Kawano, 他1名, K.Shimamoto
  • 雑誌名: Plant Cell Physiol 巻: 53 号: 4 ページ: 740-54
  • DOI: 10.1093/pcp/pcs033
  • 査読あり
• [雑誌論文] Function of Arabidopsis SWAP70 GEF in immune response (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, K., and Kawasaki, T
  • 雑誌名: Plant Signal. Behav 巻: 7 号: 4 ページ: 465-468
  • DOI: 10.4161/psb.19562
  • 査読あり
• [雑誌論文] SW AP70 functions as a Rac/Rop guanine nucleotide-exchange factor in rice (2012)
  • 著者名/発表者名: Yamaguchi, K., Imai, K., Akamatsu, A., Mihashi, M., Hayashi, N., Shimamoto, K., and Kawasaki, T
  • 雑誌名: Plant J 巻: 70 号: 3 ページ: 389-397
  • DOI: 10.1111/j.1365-313x.2011.04874.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] OsRap2.6 transcription factor contributes to rice innate immunity through its interaction with Receptor for Activated Kinase-C 1 (RACK1) (2012)
  • 著者名/発表者名: Mwathi Jane Wamaitha
  • 雑誌名: Rice 巻: 5 ページ: 35-35
  • 査読あり
• [雑誌論文] Rice PAMPs-triggered immunity targeted by pathogen effectors. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsutomu Kawasaki
  • 雑誌名: Proceeding of 47th PSJ Plant-Microbe Interactions Symposium 巻: 47 ページ: 23-32
• [学会発表] AtRLCK1 regulates MAPKKKa mediated activation of MAP kinase in chitin-triggered immunity (2014)
  • 著者名/発表者名: 山口公志、山田健太、白川友美、船間亮汰、石川和也、鳴坂真理、鳴坂義弘、市村和也、深溝慶、渋谷直人、川崎努
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 富山大学（富山）
• [学会発表] OsPUB44 positively regulates PAMPs-induced resistance in rice (2014)
  • 著者名/発表者名: 石川和也、山口公志、井上健人、吉村智美、坂本一明、村口由一郎、北野詩織、小川まどか、津下誠治、川崎努
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 富山大学（富山）
• [学会発表] AtRLCK1 functions as a MAPKKK kinase in chitin-induced immune signaling (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田健太、山口公志、山内康平、石川和也、野元美佳、市村和也、多田安臣、深溝 慶、川崎努
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 富山大学（富山）
• [学会発表] Functional analysis of Anamorsin in plant immunity (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉村悠矢、山口公志、清瀬嵩人、吉村智美、川崎努
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 富山大学（富山）
• [学会発表] Identification of immune factors interacted with Xa1, the bacterial blight resistance NB-LRR protein in rice (2014)
  • 著者名/発表者名: 早田奈央、吉村智美、井戸悠太、川崎努
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 富山大学（富山）
• [学会発表] Suppression of pattern recognition receptor-mediated plant immunity by bacterial effector (2014)
  • 著者名/発表者名: 川崎努
  • 学会等名: 日本細菌学会ワークショップ
  • 発表場所: タワーホール船堀（東京）
  • 招待講演
• [学会発表] ユビキチンリガーゼであるOsPUB44の植物免疫における機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川和也
  • 学会等名: 日本植物病理学会
  • 発表場所: 岐阜大学（岐阜）
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] OsRLCK2はOsCERK1に依存したMAPキナーゼの活性化を制御する (2013)
  • 著者名/発表者名: 山口公志
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 岐阜大学（岐阜）
  • 年月日: 2013-03-21
• [学会発表] 植物免疫におけるOsPUB44の機能とXoo3222による阻害機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川和也
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山）
  • 年月日: 2013-03-21
• [学会発表] エフェクターによるイネ免疫信号伝達系の抑制機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川崎努
  • 学会等名: 日本植物生理学会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山）
  • 年月日: 2013-03-21
• [学会発表] 植物の病原菌認識受容体における免疫反応の誘導機構 (2013)
  • 著者名/発表者名: 川崎努
  • 学会等名: 日本生体防御学会
  • 発表場所: くまもと森都心プラザ（熊本）
• [学会発表] Xoo3222, type III effector, targets OsPUB44, a regulator of PAMPs-induced basal resistance (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Ishikawa, Koji Yamaguchi, Kazuaki Sakamoto, Yuichiro Muraguchi, Seiji Tsuge, Chojiro Kojima and Tsutomu Kawasaki
  • 学会等名: Keystone Symposia
  • 発表場所: Big Sky Resort（米国）
• [学会発表] 植物免疫におけるOsPUB44の機能解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川和也、山口公志、井上健人、坂本一明、村口由一郎、北野詩織、小川まどか、津下誠治、川崎努
  • 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（岡山）
• [学会発表] 植物免疫におけるAnamorsinの機能解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉村悠矢、山口公志、清瀬嵩人、川崎努
  • 学会等名: 近畿植物学会
  • 発表場所: 帝塚山大学（奈良）
• [学会発表] 植物免疫におけるMAPキナーゼカスケードへのシグナル伝達機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田健太、山口公志、石川和也、吉村悠矢、杉下亮丞、吉村智美、多田安臣、市村和也、川崎努
  • 学会等名: 近畿植物学会
  • 発表場所: 帝塚山大学（奈良）
• [学会発表] 植物免疫におけるOsPUB44の機能およびTypeⅢエフェクターによる認識機構の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石川和也
  • 学会等名: 日本植物病理学会関西部会
  • 発表場所: とりぎん文化会館（鳥取）
  • 年月日: 2012-09-27
• [学会発表] 病原菌エフェクターによる新奇の植物免疫阻害機構の解明 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石川和也
  • 学会等名: 植物感染生理談話会
  • 発表場所: 休暇村近江八幡（滋賀）
  • 年月日: 2012-08-30
• [学会発表] イネにおけるPAMPs誘導抵抗性の情報伝達機構と病原菌の感染戦略 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川崎努
  • 学会等名: 植物感染生理談話会
  • 発表場所: 休暇村近江八幡（滋賀）
  • 年月日: 2012-08-30
  • 招待講演
• [学会発表] OsPUB44, a regulator of PAMPs-induced basal resistance, is targeted by type III effector Xoo3222 (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Ishikawa
  • 学会等名: XV International Congress of Molecular Plant-Microbe Interactions
  • 発表場所: 京都国際会議場（京都）
  • 年月日: 2012-07-29
• [学会発表] OsRLCK2 targeted by Xanthomonas Xoo1488 effector regulates MAP kinase cascade activated by OsCERK1-mediated recognition of chitin in rice (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsutomu Kawasaki
  • 学会等名: XV International Congress of Molecular Plant-Microbe Interactions
  • 発表場所: 京都国際会議場（京都）
  • 年月日: 2012-07-29
• [学会発表] OsPUB44, a regulator of PAMPs-induced basal resistance, is targeted by Xanthomonas type III effector Xoo3222 (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuya Ishikawa
  • 学会等名: The Biology of Plant, 77th symposium of Cold Spring Harbor Laboratory
  • 発表場所: Cold Spring Harbor Laboratory （アメリカ）
  • 年月日: 2012-05-30
• [学会発表] OsRLCK2 targeted by Xanthomonas Xoo1488 effector regulates MAP kinase cascade activated by OsCERK1-mediated recognition of chitin in rice (2012)
  • 著者名/発表者名: Tsutomu Kawasaki
  • 学会等名: The Biology of Plant, 77th symposium of Cold Spring Harbor Laboratory
  • 発表場所: Cold Spring Harbor Laboratory （アメリカ）
  • 年月日: 2012-05-30
• [学会発表] 植物の免疫と病原菌の感染戦略 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川崎 努
  • 学会等名: 近畿植物学会講演会
  • 発表場所: 近畿大学（奈良）
  • 招待講演
• [備考] 近畿大学農学部バイオサイエンス学科植物分子遺伝学研究室
  • URL: http://kawasakirice.web.fc2.com/index.html
• [備考] 近畿大学農学部バイオサイエンス学科植物分子遺伝学研究室
  • URL: http://kawasakirice.web.fc2.com/