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細胞内レドックス変化に対する植物応答機構の解明

公募研究

研究領域植物の環境感覚:刺激受容から細胞応答まで
研究課題/領域番号 25120718
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
研究機関名古屋大学 (2014)
香川大学 (2013)

研究代表者

多田 安臣  名古屋大学, 遺伝子実験施設, 教授 (40552740)

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 *注記
15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
2014年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2013年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワードレドックス / 植物免疫 / サリチル酸 / 植物病理学
研究実績の概要

1.「グルタチオン化が制御するSA及びJAスイッチング機構」:SAシグナル活性化時に、細胞内タンパク質が過剰にグルタチオン化されることを見出した。SAシグナル伝達系の鍵転写補助因子であるNPR1は、この細胞内グルタチオン化タンパク質とシステイン残基を介して相互作用し、自身が多量体化することを見出した。これはNPR1の活性化に必須の分子機構であり、即ちSAによる免疫機構活性化の本質は、細胞内レドックス状態の持続的な変位を認識することにあると言える。一方で、JA応答時にはNPR1過剰発現体においても多量体化は生じず、SAシグナルは抑制される。私達はこの原因遺伝子としてJA応答性の新奇グルタチオン分解酵素を同定した。同酵素の多重変異体及ではJAのSAシグナルに対する拮抗性は失われた。同多重変異体では細胞内グルタチオン化レベルが極めて強く亢進し、SAシグナルが顕著に誘導されることも同時に見出した。

2.「NPR1及びJAシグナル制御因子JAZによる発現調節機構」:NPR1はレドックス応答性の転写補助因子であるが、その標的転写因子は殆ど明らかになっていない。SAシグナル活性化時にNPR1はWRKY転写因子群、特にSAシグナルのリプレッサーとして機能するグループのみと相互作用することを明らかにした。さらに、NPR1はJAシグナル応答性MYC2やそのホモログ、またERF1等と相互作用し、JAシグナルを抑制することを明らかにした。興味深いことに、JAのリプレッサーであるJAZタンパク質は、NPR1が相互作用する転写因子群を標的とすることを見出した。生化学的解析及び各種変異体や組換え植物を用いた遺伝学的解析から、JAZタンパク質はSA依存的遺伝子発現において、NPR1と共に機能する正の制御因子であることを明らかにした

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (22件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] SENSITIVE TO PROTON RHIZOTOXICITY1, CALMODULIN BINDING TRANSCRIPTION ACTIVATOR2, and other transcription factors are involved in ALUMINUM-ACTIVATED MALATE TRANSPORTER1 expression.2015

    • 著者名/発表者名
      Tokizawa M, Kobayashi Y, Saito T, Kobayashi M, Iuchi S, Nomoto M, Tada Y, Yamamoto YY, Koyama H
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 167 号: 3 ページ: 991-1003

    • DOI

      10.1104/pp.114.256552

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] DELLA functions as a transcriptional activator through the DNA binding of the INDETERMINATE DOMAIN family proteins2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, H., Hirano, K., Satoh, T., Mitsuda, N., Nomoto, M., Maeo, K., Kohketsu, E., Mitani, R., Kawamura, M., Is higuro, S., Tada, Y., Ohme-Takagi, M., Matsuoka, M., Ueguchi-Tanaka, M.
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 111 号: 21 ページ: 7861-7866

    • DOI

      10.1073/pnas.1321669111

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Selective protein denitrosylation activity of Thioredoxin-h5 modulates plant Immunity2014

    • 著者名/発表者名
      Kneeshaw S, Gelineau S, Tada Y, Loake GJ, Spoel SH
    • 雑誌名

      Mol Cell

      巻: 56 号: 1 ページ: 153-162

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2014.08.003

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] サリチル酸受容体の発見「NPR1と同パラログによる植物免疫応答機構」2013

    • 著者名/発表者名
      野元美佳,多田安臣
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 51 ページ: 728-729

    • NAID

      130004707374

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Immune co-factor NPR1 regulates reciprocal interaction between salicylic acid and jasmonic acid-mediated signal pathways2015

    • 著者名/発表者名
      Yasuomi Tada, Mika Nomoto, Tsukagoshi Hironaka,Tsuyoshi Mori, Nodoka Oka, Takamasa Suzuki, Tomonao Matsushita, Mutsutomo Tokizawa, Yoshiharu Yamamoto, Tetsuya Higashiyama, Steven Spoel
    • 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
      2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Salicylic acid and jasmonic acid signal target the same transcription factors to fine-tune plant hormone signaling2015

    • 著者名/発表者名
      Mika Nomoto, Tsuyoshi Mori, Hironaka Tsukagoshi, Takamasa Suzuki1, Nodoka Oka, Tomonao Matsushita, Mutsutomo Tokizawa, Yoshiharu Y. Yamamoto, Tetsuya Higashiyama, Steven H. Spoel, Yasuomi Tada
    • 学会等名
      第2回国際会議 "The 2nd International Symposium on PlantEnvironmental Sensing"
    • 発表場所
      産業技術総合研究所 臨海副都心センター(別館)
    • 年月日
      2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Glutathionylation regulates both plant innate immunity and senescence2015

    • 著者名/発表者名
      Nodoka Oka、 Mika Nomoto、 Steven Spoel、 Tsuyoshi Mori、 Yoshiharu Yamamoto、 Hironaka Tsukagoshi、Yasuomi Tada
    • 学会等名
      Gordon Research Conference Oxidative Stress & Disease The Redox Biology of Age-Related Diseases
    • 発表場所
      USA Ventura Beach Marriott
    • 年月日
      2015-03-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 植物免疫応答を制御する新奇NPR1結合因子の同定2014

    • 著者名/発表者名
      野元美佳、Rajinikanth Mohan、塚越啓央、岡 和、時澤睦朋、山本義治、Xinnian Dong、多田安臣
    • 学会等名
      第37回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-11-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] レドックス感受性転写補助因子であるNPR1が制御するサリチル酸依存的植物免疫機構2014

    • 著者名/発表者名
      多田安臣
    • 学会等名
      日本遺伝学会第86回大会シンポジウム
    • 発表場所
      長浜バイオ大学
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] サリチル酸シグナルにおける新奇NPR1相互作用因子の機能解析2014

    • 著者名/発表者名
      野元美佳, 森 毅, Mohan Rajinikanth, 岡 和, 時澤睦朋, 秋光和也, 山本義治, Dong Xinnian, 多田安臣
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] キチンに誘導される免疫シグナル伝達系においてAtRLCK1 はMAPKKK キナーゼとして機能する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, 渋谷直人, 川崎努
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] JAZ-MYCモジュールを介したNO初期認識機構の解明2014

    • 著者名/発表者名
      三田村梨帆, 野元美佳, 森 毅, 時澤睦朋, 山本義治, 多田安臣
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] DELLAタンパク質はzinc finger 型転写因子の仲介により転写活性化能を発揮する2014

    • 著者名/発表者名
      吉田英樹, 平野恒, 佐藤友美, 光田展隆, 野元美佳, 前尾健一郎, 纐纈永里子, 三谷理恵, 川村真結子, 石黒澄衛, 多田安臣, 高木優, 松岡信, 上口(田中)美弥子
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナリンゴ酸トランスポーターALMT1遺伝子のアルミニウム応答の解析2014

    • 著者名/発表者名
      時澤睦朋, 小林安文, 齋藤竜典, 小林佑理子, 井内聖, 小林正智, 野元美佳, 多田安臣, 山本義治, 小山博之
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] シロイヌナズナのRNA分解複合体exosomeの活性中心RRP44Aの解析2014

    • 著者名/発表者名
      熊倉直祐, 大月陽路香, 佐藤昌直, 野元美佳, 多田安臣, 竹田篤史, 渡邊雄一郎
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 植物免疫応答におけるホルモンシグナル伝達機構2013

    • 著者名/発表者名
      野元美佳, 森 毅, 多田安臣
    • 学会等名
      日本植物病理学会平成25年度植物感染生理談話会
    • 発表場所
      石川県、北粟津温泉
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] サリチル酸シグナル伝達におけるNPR1応答性シスエレメントの同定2013

    • 著者名/発表者名
      森 毅, 野元美佳, 時澤睦朋, 山本義治, 多田安臣
    • 学会等名
      日本植物病理学会平成25年度植物感染生理談話会
    • 発表場所
      石川県、北粟津温泉
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 植物免疫応答における一酸化窒素応答性因子の同定2013

    • 著者名/発表者名
      三田村梨帆, 野元美佳, 森 毅, 時澤睦朋, 山本義治, 多田安臣
    • 学会等名
      日本植物病理学会平成25年度植物感染生理談話会
    • 発表場所
      石川県、北粟津温泉
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 一酸化窒素が活性化するジャスモン酸シグナル伝達機構の解明2013

    • 著者名/発表者名
      三田村梨帆, 野元美佳, 森 毅, 時澤睦朋, 秋光和也, 山本義治, 多田安臣
    • 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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 免疫誘導性転写補助因子であるNPR1の新奇制御因子群の同定2013

    • 著者名/発表者名
      野元美佳
    • 学会等名
      新学術領域研究「植物の環境感覚:刺激受容から細胞応答まで」第4回若手の会
    • 発表場所
      香川県、小豆島
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Identification of novel NPR1-interactors in salicylic acid-dependent plant immunity2013

    • 著者名/発表者名
      Nomoto, M., Mori, T., Oka, N., Mitamura, R., Akimitsu, K., Tada, Y.
    • 学会等名
      農学先端国際フォーラム『ファイトジーンの可能性と未来VI』
    • 発表場所
      香川県、香川国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Prediction of the core cis-regulatory elements responsible for SA-dependent gene expression2013

    • 著者名/発表者名
      Mori, T., Nomoto, M., Tokizawa, M., Akimitsu, K., Yamamoto, Y.Y., Tada, Y.
    • 学会等名
      農学先端国際フォーラム『ファイトジーンの可能性と未来VI』
    • 発表場所
      香川県、香川国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Nitric oxide activates JAZ-mediated signaling pathway in Arabidopsis2013

    • 著者名/発表者名
      Mitamura, R., Nomoto, M., Mori, T., Tokizawa, M., Akimitsu, K., Yamamoto, Y.Y., Tada, Y.
    • 学会等名
      農学先端国際フォーラム『ファイトジーンの可能性と未来VI』
    • 発表場所
      香川県、香川国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Comprehensive analysis on redox-sensing transcription factors in Arabidopsis2013

    • 著者名/発表者名
      Tada, Y., Onishi, Y., Mitamura, R., Mori, T., Tominaga, M., Itaya, T., Oka, N.,Nomoto, M., Uchihashi, K.
    • 学会等名
      農学先端国際フォーラム『ファイトジーンの可能性と未来VI』
    • 発表場所
      香川県、香川国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Redox-based regulation of salicylic acid/jasmonate acid cross-talk in Arabidopsis2013

    • 著者名/発表者名
      Oka, N., Nomoto, M., Spoel, S.H., Mori, T., Uchihashi, K., Miyamoto, A., Akimitsu, K., Tada, Y.
    • 学会等名
      農学先端国際フォーラム『ファイトジーンの可能性と未来VI』
    • 発表場所
      香川県、香川国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Identification of the calcium channel activating plant innate immunity2013

    • 著者名/発表者名
      Itaya, T., Fukumoto, T., Uchihashi, K., Akimitsu, K., Tada, Y.
    • 学会等名
      農学先端国際フォーラム『ファイトジーンの可能性と未来VI』
    • 発表場所
      香川県、香川国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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