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2017 年度 実績報告書

多様な作物種の抵抗性誘導基盤となるサリチル酸シグナル伝達の選択的制御

研究課題

研究課題/領域番号 15H05621
研究機関東京大学

研究代表者

宮川 拓也  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任准教授 (50596559)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード植物ホルモン / サリチル酸 / 抵抗性誘導剤 / X線結晶構造解析
研究実績の概要

全身獲得抵抗性(SAR)はサリチル酸(SA)により誘導される植物の免疫応答であり、広範な作物品種とその病害に対して、SARを誘導する薬剤「抵抗性誘導剤」の利用拡大が望まれている。本研究では、植物が普遍に備えていると考えられるSAR誘導機構を標的として新規抵抗性誘導剤の開発を目指し、SAがその受容体であるNPRタンパク質を選択的に制御するために必要な構造基盤を解明するため、NPRタンパク質の結晶化とX線結晶構造解析を引き続き実施した。
本年度は、SA受容体のNPR1, NPR3, NPR4のタンパク質凝集性を改善するためのシステイン残基の変異導入に加えて、結晶化促進のための融合タグを多様なリンカー配列を介して融合させたNPRタンパク質を調製し、NPRタンパク質の性状を改善した。これら融合タンパク質を用いた結晶化とX線結晶構造解析を行い、NPR4についてX線回折データを収集した。
NPRタンパク質とSAシグナル伝達経路の下流の転写因子との相互作用をin vitroで解析し、NPRタンパク質との相互作用に関わる転写因子の保存領域を推定した。また、植物細胞内でSA依存的に酸化を受けるNPR1の複数のシステイン残基を標的とし、酸化型変異体を調製して転写因子との相互作用解析を行い、特定のシステイン残基の酸化型変異が転写因子との相互作用に影響することが示された。一方、転写因子の標的DNAへの結合はNPR1に影響されないことから、SAシグナル伝達の転写調節はNPR1-転写因子間の相互作用様式の変化により制御される機構が考えられる。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Crystal structure of a Ca2+-dependent regulator of flagellar motility reveals the open-closed structural transition2018

    • 著者名/発表者名
      Shojima T, Hou F, Takahashi Y, Matsumura Y, Okai M, Nakamura A, Mizuno K, Inaba K, Kojima M, Miyakawa T, Tanokura M
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 8 ページ: 2014

    • DOI

      10.1038/s41598-018-19898-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] BC-box motif-mediated neuronal differentiation of somatic stem cells2018

    • 著者名/発表者名
      Kanno H, Xu Y, Miyakawa T, Kubo A, Higashida T, Kobayashi NB, Yoshida T, Tanokura M
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci

      巻: 19 ページ: E466

    • DOI

      10.3390/ijms19020466

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Studies on the regulatory mechanism of isocitrate dehydrogenase 2 using acetylation mimics2017

    • 著者名/発表者名
      Xu Y, Liu L, Nakamura A, Someya S, Miyakawa T, Tanokura M
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 7 ページ: 9785

    • DOI

      10.1038/s41598-017-10337-7

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Laminarinase from Flavobacterium sp. reveals the structural basis of thermostability and substrate specificity2017

    • 著者名/発表者名
      Qin HM, Miyakawa T, Inoue A, Nakamura A, Nishiyama R, Ojima T, Tanokura M
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 7 ページ: 11425

    • DOI

      10.1038/s41598-017-11542-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Overview of the mechanism of cytoskeletal motors based on structure2017

    • 著者名/発表者名
      Kato Y, Miyakawa T, Tanokura M
    • 雑誌名

      Biophys Rev

      巻: 10 ページ: 571-581

    • DOI

      10.1007/s12551-017-0368-1

    • 査読あり
  • [学会発表] ブラシノステロイド情報伝達におけるマスター転写因子のDNA結合特異性の構造基盤2018

    • 著者名/発表者名
      野﨑翔平、宮川拓也、浅見忠男、中野雄司、田之倉 優
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会
  • [学会発表] アセチル化模倣型変異体を用いたIDH2の活性調節機構の構造学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      徐玉群、宮川拓也、劉凌ウェン、中村顕、染谷慎一、田之倉 優
    • 学会等名
      日本農芸化学会2018年度大会

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公開日: 2018-12-17  

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