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2019 年度 実績報告書

植物の感染防御応答に重要な活性酸素生成機構とシグナリングの解明

研究課題

研究課題/領域番号 16H06186
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

門田 康弘  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, 専任研究員 (80548975)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード活性酸素 / 植物免疫 / 病害抵抗性 / レドックスシグナル
研究実績の概要

昨年までの研究により、EFR, 及びRBOHDの両方と複合体を形成する因子として我々が単離したREAL1はEFRをはじめとするPAMP受容体の負の制御因子であることが分かった。本年度はREAL1の機能を分子レベルで解明することを目的に研究を行ったところ、REAL1の過剰発現体ではPAMP受容体のタンパク質量が減少していることが分かった。逆に、REAL1の欠損変異体では
PAMP受容体の量は増えていた。よって、REAL1はPAMP受容体と結合してその量を負に制御することが明らかとなった(論文投稿準備中)。
NLR受容体の活性化後に誘導される活性酸素生成の分子機構について調べたところ、RBOHDのS343、及びS347がリン酸化され、これが引き金となってRBOHDが活性化されることが分かった。これら部位のリン酸化はPAMP受容体の活性化後にも誘導され、活性酸素生成にも必須である (Kadota et al Mol Cell, 2014, 54:43-55)。よってこれらRBOHDのリン酸化部位は、二種の免疫受容体の情報伝達系の収束点であると思われる。また、アメリカUC DavisのGitta Coakerのグループと共同でNLR受容体活性化後のリン酸化プロテオーム解析を行い、多数の新規リン酸化タンパク質の同定に成功した。興味深いことに、この中にはRBOHDのS343/S347以外にも二種の免疫受容体の情報伝達系の両方でリン酸化されるものがあった。そしてその中にはPEN3, ACA8, non-canonical Gα protein XLG2等、既知の植物免疫の制御因子が含まれていた(Kadota et al., New Phytol. 2019)。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] The Sainsbury laboratory/John Innes Centre(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      The Sainsbury laboratory/John Innes Centre
  • [国際共同研究] University of Alabama/University of California Davis(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Alabama/University of California Davis
  • [国際共同研究] University of Zurich(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      University of Zurich
  • [国際共同研究] INRA(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      INRA
  • [国際共同研究] University of Bonn(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      University of Bonn
  • [雑誌論文] Chitin perception in plasmodesmata characterizes submembrane immune-signaling specificity in plants.2020

    • 著者名/発表者名
      Cecilia Cheval, Sebastian Samwald, Matthew G. Johnston, Jeroen de Keijzer, Andrew Breakspear, Xiaokun Liu, Annalisa Bellandi, Yasuhiro Kadota, Cyril Zipfel, Christine Faulkner
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci USA

      巻: 117 ページ: 9621-9629

    • DOI

      10.1073/pnas.1907799117

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Exogenous Treatment with Glutamate Induces Immune Responses in Arabidopsis2020

    • 著者名/発表者名
      Goto Yukihisa、Maki Noriko、Ichihashi Yasunori、Kitazawa Daisuke、Igarashi Daisuke、Kadota Yasuhiro、Shirasu Ken
    • 雑誌名

      Molecular Plant-Microbe Interactions?

      巻: 33 ページ: 474~487

    • DOI

      10.1094/MPMI-09-19-0262-R

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An artificial metalloenzyme biosensor can detect ethylene gas in fruits and Arabidopsis leaves2019

    • 著者名/発表者名
      Vong Kenward、Eda Shohei、Kadota Yasuhiro、Nasibullin Igor、Wakatake Takanori、Yokoshima Satoshi、Shirasu Ken、Tanaka Katsunori
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 ページ: 5746

    • DOI

      10.1038/s41467-019-13758-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Super-Agrobacterium ver. 4: Improving the Transformation Frequencies and Genetic Engineering Possibilities for Crop Plants2019

    • 著者名/発表者名
      Nonaka Satoko、Someya Tatsuhiko、Kadota Yasuhiro、Nakamura Kouji、Ezura Hiroshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 10 ページ: 1204

    • DOI

      10.3389/fpls.2019.01204

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plant Immune Responses to Parasitic Nematodes2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Kazuki、Kadota Yasuhiro、Shirasu Ken
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 10 ページ: 1165

    • DOI

      10.3389/fpls.2019.01165

    • 査読あり
  • [学会発表] 植物免疫抑制に関わるネコブセンチュウエフェクターの探索および機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤一輝, 門田康弘, Pamela Gan, 植原健人, 尾納隆大, 山口勝司, 村田岳, 上杉謙太, 齊藤猛雄, 槇紀子, 重信秀治, M. Shahid Mukhtar, 白須賢
    • 学会等名
      日本植物病理学会大会
  • [学会発表] 新規PRR複合体構成因子REAL1を介したPAMP情報伝達系の抑制機構2020

    • 著者名/発表者名
      後藤幸久, 門田康弘, 松井英譲, Jan Sklenar, Paul Derbyshire, Frank Menke, 中神弘史, Darrell Desveaux, Cyril Zipfel, 白須賢
    • 学会等名
      日本植物病理学会大会
  • [学会発表] Interaction of nematode-resistant plant Solanum torvum and virulent/avirulent root-knot nematodes.2019

    • 著者名/発表者名
      Sato K, Kadota Y, Gan P, Uehara T, Bino T, Yamaguchi K, Ichihashi Y, Iwahori H, Maki N, Shigenobu S, Suzuki T, Shirasu K,
    • 学会等名
      IS-MPMI XVIII Congress.
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantitative phosphoproteomic analysis reveals common regulatory mechanisms between effector- and PAMP-triggered immunity in plants.2019

    • 著者名/発表者名
      Kadota Y, Liebrand TWH, Goto Y, Sklenar J, Derbyshire P, Menke FLH, Torres MA, Molina A, Zipfel C, Coaker G, Shirasu K.
    • 学会等名
      IS-MPMI XVIII Congress.
    • 国際学会
  • [学会発表] The LRR-RLK REAL1 is a novel factor of PRR complex negatively regulates PAMP-triggered immunity in Arabidopsis2019

    • 著者名/発表者名
      Goto Y, Kadota Y, Matsui H, Sklenar J, Derbyshire P, Menke F, Nakagami H, Zipfel C, Shirasu K,
    • 学会等名
      IS-MPMI XVIII Congress.
    • 国際学会
  • [学会発表] ネコブセンチュウエフェクターの探索と機能解析2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤一輝, 門田康弘, Pamela Gan, 植原健人, 尾納隆大, 山口勝司, 村田岳, 上杉謙太, 齊藤猛雄, 槇紀子, 重信秀治, M. Shahid Mukhtar, 白須賢
    • 学会等名
      日本線虫学会第27回大会
  • [学会発表] センチュウに対する植物の免疫機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      門田康弘, 佐藤一輝, 植原健人, 槇紀子, 鈴木孝征, 白須賢
    • 学会等名
      日本線虫学会第27回大会
  • [備考] 植物免疫研究グループ ホームページ

    • URL

      http://plantimmunity.riken.jp/

  • [備考] 植物への形質転換効率を向上させるアグロバクテリムの改良 プレスリリース

    • URL

      http://www.tsukuba.ac.jp/wp-content/uploads/191029nonaka-3.pdf

  • [備考] 触媒駆動型の生体内エチレンセンサー プレスリリース

    • URL

      https://www.riken.jp/press/2019/20191217_2/index.html

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公開日: 2021-01-27  

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