2003 年度実績報告書

エリシターの受容とオキシダティブバーストの分子機構とその機能

研究課題

研究課題/領域番号	12052212
研究機関	名古屋大学
研究代表者	道家紀志名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (80023472)
研究分担者	渋谷直人明治大学, 農学部, 教授 (70350270)
キーワード	オキシダティブバースト / 防御応答 / MAPキナーゼカスケード / rboh遺伝子 / 耐病性ジャガイモ / グルカンエリシター / 受容体 / イネ培養細胞
研究概要	オキシダティブバースト(OXB)を担うジャガイモとNicotiana benthamiana植物のrbohBの発現順制御は上流のMAPキナーゼカスケードに制御されるが、(1)MAPKK(NbMEK1)の活性化によるMAPK(NbMAP1)のリン酸化を確認し,活性化されたNbMAP1によりリン酸化される8つのタンパク質を分離し、それぞれのcDNAをクローニングした。(2)それぞれVIGSにかけ、INF-1エリシターによる過敏感反応誘導が阻害される結果を生んだ3種のタンパク質を見出した。(3)親和性レースの感染で発現するVPS3のプロモーターをGUS遺伝子またはMAPKKのStMEK1を部位特異的にアミノ酸置換し常時活性型にするStMEK1^<DD>に連結したキメラ遺伝子を構築し、それぞれをジャガイモにAgrobacterium感染を介して形質転換体を作出した。(4)前者の形質転換体で、VPS3プロモーターは親和性レースの感染葉で発現し、傷などのストレスや根では発現しないことを確認した。後者の形質転換体で、新和性レースの感染で、OXBの発生ならびに過敏感反応様応答が見られ、耐病性を示すことを確認した。(5)イネ細胞におけるβ-グルカンエリシター受容機構の解明のため、高重合度の直鎖β-1,3-グルカンオリゴ糖から親和性標識用誘導体を合成し、イネ培養細胞原形質膜からβ-1,3-グルカンに特異的に結合する膜タンパク質を検出した。(6)イネ細胞においてエリシター誘導性遺伝子群の中にβ-グルカン-エリシター受容体の可能性を持つものを見出した。(7)これを大腸菌で発現し、特異抗体を調製してウエスタンブロッティングを行い、この遺伝子が作るタンパク質が実際にイネ培養細胞原形質膜に存在することを確認した。(8)本遺伝子の機能解析のため、RNAiを利用したこの遺伝子のノックダウン細胞を作出した。

研究成果
(10件)

すべてその他

すべて文献書誌 (10件)

[文献書誌] Yoshioka, H.: "Nicotiana benthamiana gp91phox homologs NbrbohA and NbrbohB participate in H_2O_2 accumulation and resistance to Phytophthora infestans."Plant Cell. 15. 706-718 (2003)
[文献書誌] Katou, S: "Functional analysis of potato mitogen-activated protein kinase kinase, StMEK1"J.Gen.Plant Pathol.. 69. 161-168 (2003)
[文献書誌] Nakane, E: "Elicitation of primary and secondary metabolism during defense in the potato"J.Gen.Plant Pathol.. 69. 378-384 (2003)
[文献書誌] 吉岡博文: "宿主植物の抵抗性制御と糸状菌病に対する耐病性強化の展望"植物感染生理談話会論文集「作物の耐病性強化戦略と植物_病原体相互作用の分子機構研究. 39. 101-110 (2003)
[文献書誌] Day, R.B.: "Identification and characterization of two new members of the GRAS gene family in rice responsive to N-acetylchitooligosaccharide elicitor"BBA. 1625. 361-370 (2003)
[文献書誌] Yamaguchi, T: "Activation of phospholipases by N-acetylchitooligosaccharide elicitor in suspension-cultured rice cells mediates reactiveoxygen generation"Physiol.Plant. 118. 361-370 (2003)
[文献書誌] Akimoto-Tomiyama, C: "Rice gene expression in response to N-acetylchitooligosaccharide elicitor : comprehensive analysis by DNA microarray with rondomly selected ESTs"Plant Mol.Biol. 52. 537-551 (2003)
[文献書誌] M.Saito: "Expression of rice chitinase gene triggered by the direct injection of Ca^<2+>"J.Biotechnol. 105. 41-49 (2003)
[文献書誌] E-M.Cho: "Molecular cloning and characterization of a cDNA encoding ent-cassa-12,15-diene synthase, a putative diterpenoid phytoalexin biosynthetic enzyme, from suspension-cultured rice cells treated with a chitin elicitor"Plant J. 37. 1-8 (2004)
[文献書誌] 吉岡博文: "分子レベルからみた植物の耐病性.作物の生体防御(島本功、渡辺雄一郎、柘植尚志監修)"秀潤社. 214 (2003)

2003 年度 実績報告書

エリシターの受容とオキシダティブバーストの分子機構とその機能

研究代表者

道家 紀志 名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (80023472)

研究成果

[文献書誌] Yoshioka, H.: "Nicotiana benthamiana gp91phox homologs NbrbohA and NbrbohB participate in H_2O_2 accumulation and resistance to Phytophthora infestans."Plant Cell. 15. 706-718 (2003)

[文献書誌] Katou, S: "Functional analysis of potato mitogen-activated protein kinase kinase, StMEK1"J.Gen.Plant Pathol.. 69. 161-168 (2003)

[文献書誌] Nakane, E: "Elicitation of primary and secondary metabolism during defense in the potato"J.Gen.Plant Pathol.. 69. 378-384 (2003)

[文献書誌] 吉岡博文: "宿主植物の抵抗性制御と糸状菌病に対する耐病性強化の展望"植物感染生理談話会論文集「作物の耐病性強化戦略と植物_病原体相互作用の分子機構研究. 39. 101-110 (2003)

[文献書誌] Day, R.B.: "Identification and characterization of two new members of the GRAS gene family in rice responsive to N-acetylchitooligosaccharide elicitor"BBA. 1625. 361-370 (2003)

[文献書誌] Yamaguchi, T: "Activation of phospholipases by N-acetylchitooligosaccharide elicitor in suspension-cultured rice cells mediates reactiveoxygen generation"Physiol.Plant. 118. 361-370 (2003)

[文献書誌] Akimoto-Tomiyama, C: "Rice gene expression in response to N-acetylchitooligosaccharide elicitor : comprehensive analysis by DNA microarray with rondomly selected ESTs"Plant Mol.Biol. 52. 537-551 (2003)

[文献書誌] M.Saito: "Expression of rice chitinase gene triggered by the direct injection of Ca^<2+>"J.Biotechnol. 105. 41-49 (2003)

[文献書誌] E-M.Cho: "Molecular cloning and characterization of a cDNA encoding ent-cassa-12,15-diene synthase, a putative diterpenoid phytoalexin biosynthetic enzyme, from suspension-cultured rice cells treated with a chitin elicitor"Plant J. 37. 1-8 (2004)

[文献書誌] 吉岡博文: "分子レベルからみた植物の耐病性.作物の生体防御(島本 功、渡辺雄一郎、柘植尚志 監修)"秀潤社. 214 (2003)

2003 年度実績報告書

道家紀志名古屋大学, 大学院・生命農学研究科, 教授 (80023472)

[文献書誌] 吉岡博文: "分子レベルからみた植物の耐病性.作物の生体防御(島本功、渡辺雄一郎、柘植尚志監修)"秀潤社. 214 (2003)