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2006 年度 研究成果報告書概要

植物免疫誘導に関わるフラジェリン認識情報のタンパク質リン酸化を介した伝達機構

研究課題

研究課題/領域番号 17380067
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用生物化学
研究機関長浜バイオ大学

研究代表者

蔡 晃植  長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 教授 (00263442)

研究分担者 岩野 恵  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助手 (50160130)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
キーワードイネ / 分子認識 / 情報伝達 / フラジェリン / 植物免疫 / タンパク質リン酸化 / カルシウムイオン / エリシター
研究概要

植物免疫反応を誘導するフラジェリン認識後の情報伝達システムをカルシウムシグナルとリン酸化シグナルの両方から明らかにすることを目的とした。まず、22Kイネオリゴアレイを用いてカルシウム依存性プロテインキナーゼ(CPK)遺伝子を含む約300遺伝子がフラジェリン認識によって制御されることを示した。さらに、フラジェリン接種によって誘導される免疫反応は、Ca^<2+>阻害剤やタンパク質リン酸化阻害剤によって顕著に抑制された。そこで、免疫反応誘導時のイネ細胞内のCa^<2+>動態をyellow cameleon 3.6を用いて調べたところ、非親和性菌株およびそのフラジェリンを接種したイネ培養細胞のみで、数分以内の[Ca^<2+>]cytの顕著な上昇が認められた。次に、イネに存在する29個のCPKすべての発現パターンを調べたところ、OsCPK7,8,10,12,13,19が免疫反応特異的に発現誘導されることが明らかになった。そこで、フラジェリン下流遺伝子であるOsWRKY70の発現を指標として各0sCPK遺伝子の免疫反応への関与を調べたところ、OsCPK8とOsCPK13の過剰発現の場合にのみOsWRKY70の発現が誘導されることが示され、これらのRNAi抑制体では免疫反応が阻害された。以上の結果から、イネは非親和性菌株のフラジェリンを認識して、ごく早期に細胞内へのCa^<2+>流入を引き起こし、この細胞内[Ca^<2+>]上昇を受けてOsCPK13などのキナーゼが活性化し、タンパク質リン酸化によってイネの各免疫反応が誘導されていることが明らかになった。一方、申請者は本研究期間中に、過敏感細胞死誘導を誘導する転写因子を初めて同定した。さらに、この転写因子の核への移行がOsCPKを介したリン酸化によって制御されることも初めて明らかにした。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (9件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A new method of defense response analysis using a transient expression system in rice protoplast.2007

    • 著者名/発表者名
      Takai R. et al.
    • 雑誌名

      Bioscience Biotechnology Biochemistry 71

      ページ: 590-593

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Identification of genes involved in induction of plant hypersensitive cell death2007

    • 著者名/発表者名
      Kaneda T. et al.
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology 24

      ページ: 191-200

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Characterization of the SP11/SCR high-affinity binding site involved in self/nonself recognition in Brassica self-incompatibility.2007

    • 著者名/発表者名
      Shimosato H. et al.
    • 雑誌名

      Plant Cell 19

      ページ: 107-117

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Identification of genes involved in induction of plant hypersensitive cell death2007

    • 著者名/発表者名
      Takai R. et al.
    • 雑誌名

      Bioscience Biotechnology Biochemistry 71

      ページ: 590-593

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Characterization of the SP11/SCR high-affinity binding site involved in self/nonself recognition in Brassica self-incompatibility2007

    • 著者名/発表者名
      Shimosato H. et al.
    • 雑誌名

      Plant Cell 19

      ページ: 107-117

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Fish soluble Toll-like receptor (TLR)5 amplifies human TLR5 response via physical binding to flagellin.2006

    • 著者名/発表者名
      Tsujita, T. et al.
    • 雑誌名

      Vaccine 24

      ページ: 2193-2199

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Fish soluble Toll-like receptor (TLR)5 amplifies human TLR5 response via physical binding to flagellin2006

    • 著者名/発表者名
      Tsujita, T. et al.
    • 雑誌名

      Vaccine 24

      ページ: 2193-2199

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [雑誌論文] Function of the rice gp91 phox homologs OsrbohA and OsrbohE genes in ROS-dependent plant immune responses.2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshie Y. et al.
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology 22

      ページ: 127-135

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [雑誌論文] Function of the rice gp91phox homologs OsrbohA and OsrbohE genes in ROS-dependent plant immune responses2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshie Y. et al.
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology 22

      ページ: 127-135

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [図書] 微生物の病原性と植物の防御応答-イネにおける病原細菌認識と免疫反応誘導の分子機構2007

    • 著者名/発表者名
      上田一郎他
    • 総ページ数
      231
    • 出版者
      北海道大学出版会
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より

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公開日: 2008-05-27  

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