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2020 年度 実績報告書

ユビキチン修飾による病原体の認識受容と機能発現制御機構の全容解明

研究課題

研究課題/領域番号 18H02162
研究機関北海道大学

研究代表者

山口 淳二  北海道大学, 理学研究院, 教授 (10183120)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワードユビキチンリガーゼ / 植物免疫 / 膜交通 / 病原体認識受容体 / 植物
研究実績の概要

植物に特有の膜局在型ユビキチンリガーゼATL族タンパク質は,標的となる膜タンパク質をユビキチン(Ub)化することで,膜タンパク質の安定化,細胞内局在等の制御に関与する。また,その性質から,細胞膜を介した多様な外部シグナルの受容・伝達制御に深く関わる。申請者らは,ATL31の機能性に関する研究を進めており,このタンパク質が基幹代謝C/N応答制御とともに病原性細菌やカビに対する植物の病原体抵抗性(植物免疫)に関与することを明らかにした。
本申請では,初期植物免疫機能を中心として,以下の課題について詳細な研究を行う。1)ATL31によるユビキチン修飾と病原体認識受容体の機能制御
2)ATL31と脱ユビキチン化酵素による機能制御
当該年度は,病原体感染時のMAMPs応答におけるATL31のユビキチンリガーゼ活性の変動やタンパク質リン酸化について詳しい解析を行い,情報を得た。この結果から,MAMPs受容体の下流におけるATL31機能制御に関与する因子が絞られた。また,ATL31と共に機能する脱ユビキチン化酵素の機能解析を進めた。脱ユビキチン化酵素は,標的タンパク質からユビキチン鎖を除去する機能を担い,ユビキチン化シグナル強度を適正に維持する上で重要な役割を果たす。In vitro実験から,この脱ユビキチン化酵素がK63型ユビキチン鎖を分解する活性を有することが分かった。また,遺伝学的解析から,この脱ユビキチン化酵素がATL31の機能制御に関与することを見出した。

現在までの達成度 (段落)

令和2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2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Max Planck Institute/University of Hohenheim(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Max Planck Institute/University of Hohenheim
  • [雑誌論文] Deubiquitinating enzymes UBP12 and UBP13 stabilize the brassinosteroid receptor BRI12022

    • 著者名/発表者名
      Luo Yongming、Takagi Junpei、Claus Lucas Alves Neubus、Zhang Chao、Yasuda Shigetaka、Hasegawa Yoko、Yamaguchi Junji、Shan Libo、Russinova Eugenia、Sato Takeo
    • 雑誌名

      EMBO reports

      巻: 23 ページ: e53354

    • DOI

      10.15252/embr.202153354

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The TGN/EE SNARE protein SYP61 and the ubiquitin ligase ATL31 cooperatively regulate plant responses to carbon/nitrogen conditions in Arabidopsis2022

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Yoko、Huarancca Reyes Thais、Uemura Tomohiro、Baral Anirban、Fujimaki Akari、Luo Yongming、Morita Yoshie、Saeki Yasushi、Maekawa Shugo、Yasuda Shigetaka、Mukuta Koki、Fukao Yoichiro、Tanaka Keiji、Nakano Akihiko、Takagi Junpei、Bhalerao Rishikesh P、Yamaguchi Junji、Sato Takeo
    • 雑誌名

      The Plant Cell

      巻: 34 ページ: 1354~1374

    • DOI

      10.1093/plcell/koac014

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Deubiquitinating enzymes limit the degradation of brassinosteroid receptor BRI1 in Arabidopsis2022

    • 著者名/発表者名
      Luo Y, Takagi J, Claus LAN, Zhang C, Yasuda S, Hasegawa Y, Yamaguchi J, Shan L, Russinova E and Sato T
    • 学会等名
      第63回日本植物生理学会年会
  • [学会発表] SNAREタンパク質SYP61はユビキチンリガーゼATL31と共にシロイヌナズナのC/N栄養応答を制御する2022

    • 著者名/発表者名
      2.長谷川陽子,Thais Huarancca Reyes, 植村知博,Anirban Baral, 羅永茗, 前川修吾, 安田盛貴, 深尾陽一朗, 中野明彦,高木純平,Rishikesh P. Bhalerao, 山口淳二,佐藤 長緒
    • 学会等名
      第63回日本植物生理学会年会
  • [備考] 北海道大学大学院理学研究院形態機能学講座Ⅱ

    • URL

      https://www.sci.hokudai.ac.jp/CSF2-web/

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公開日: 2022-12-28  

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