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2007 年度 実績報告書

Rac GTPaseを介した植物免疫の分子機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19108005
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

島本 功  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 教授 (10263427)

研究分担者 川崎 努  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 准教授 (90283936)
WONG Hann Ling  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 助教 (00403353)
河野 洋治  奈良先端科学技術大学院大学, バイオサイエンス研究科, 研究員 (00406175)
キーワードRac / 植物免疫 / Gタンパク質 / バイオイメージング / 耐病性
研究概要

植物は、病原菌を認識し様々な抵抗性反応を誘導する。しかし、病原菌認識から抵抗性発現に至る過程で、どのように信号が伝達されているかについてはあまり理解されていない。我々はイネの低分子量Gタンパク質OsRaclが植物免疫反応の誘導において中心的な役割を果たしていることを明らかにした。そこで、本研究課題ではOsRaclの活性化機構の解析およびOsRacl複合体の機能解析を通じて、植物免疫の信号伝達を解明することを目的としている。植物免疫反応におけるOsRaclの活性化を調べるため、蛍光タンパク質を利用したFRET法を応用し、細胞内におけるOsRaclの活性化を可視化することに成功した。さらに、病原菌由来のエリシターを処理し、細胞内におけるOsRaclの活性化を解析したところ、処理後5分でOsRaclが活性化されることを見出した。このことは、OsRaclが植物免疫反応の極めて早い時期に働いていることを示唆している。また、生化学的・分子生物学的手法を用いてOsRaclを含む複合体の解析を行ったところ、OsRaclは多くの耐病性関連因子と大きな複合体を形成し、機能していることがわかった。さらに、OsRacl複合体は病原菌認識受容体と強く相互作用していることが明らかとなり、これはOsRaclが抵抗性反応の初期に活性化されることを示したFRET解析の結果と一致するものであった。今後は、OsRaclの活性化の分子機構およびOsRacl複合体を介した抵抗性反応の誘導機構について、さらに詳細な解析を行っていく予定である。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (14件)

  • [雑誌論文] RAR1 and HSP90 form a complex with Rac/Rop GTPase and function in innate immune responses in rice2007

    • 著者名/発表者名
      N. P. Thao
    • 雑誌名

      Plant Cell 19

      ページ: 4035-4045

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regulation of rice NADPH oxidase by binding of Rac GTPase to its N-terminal extension.2007

    • 著者名/発表者名
      H. L. Wong
    • 雑誌名

      Plant Cell 19

      ページ: 4022-4034

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rice Ptila negatively regulates RAR1 dependent defense responses2007

    • 著者名/発表者名
      A. Takahashi
    • 雑誌名

      Plant Cell 19

      ページ: 2940-2951

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Calcium-dependent protein kinases regulate the production of reactie oxygen species by potato NADPH oxidase.2007

    • 著者名/発表者名
      M. Kobayashii
    • 雑誌名

      Plant Cell 19

      ページ: 1065-1080

    • 査読あり
  • [学会発表] 低分子量Gタンパク質OsRac1とNBS-LRRタンパク質の相互作用2008

    • 著者名/発表者名
      河野洋治
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-03-20
  • [学会発表] FRET analysis of PAMP-induced Rac GTPase activation in rice2008

    • 著者名/発表者名
      H. L. Wong
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-03-20
  • [学会発表] Stil/Hop, A HSP90 cochaperone, is a novel component of defensome involved in rice innate immunity2008

    • 著者名/発表者名
      L. Chen
    • 学会等名
      日本植物生理学会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2008-03-20
  • [学会発表] イネの病害抵抗性に関わるOsRac1 GEFの同定2007

    • 著者名/発表者名
      西出圭太
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-12
  • [学会発表] FRETバイオセンサーを用いた植物細胞における低分子量Gタンパク質の活性解析2007

    • 著者名/発表者名
      奥田淳
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-12
  • [学会発表] イネ耐病性におけるOsRacファミリーの機能解析2007

    • 著者名/発表者名
      塩谷健仁
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-12
  • [学会発表] 酵母Two-hybridを用いたイネ耐病性シグナル伝達に関わるRWD相互作用分子の探索2007

    • 著者名/発表者名
      山本梨紗
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-12
  • [学会発表] 脂質ラフト領域のプロテオーム解析-イネ耐病性シグナリングにおける脂質ラフトの役割2007

    • 著者名/発表者名
      藤原正幸
    • 学会等名
      日本分子生物学会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2007-12-12
  • [学会発表] Rac GTPase-mediated innate immunity in rice2007

    • 著者名/発表者名
      K. Shimamoto
    • 学会等名
      XIII International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
    • 発表場所
      イタリア
    • 年月日
      2007-07-23
  • [学会発表] Rac GEFs function as activators of small GTPase OsRac1 in innate immunity of rice2007

    • 著者名/発表者名
      T. Kawasaki
    • 学会等名
      XIII International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
    • 発表場所
      イタリア
    • 年月日
      2007-07-23
  • [学会発表] Small GTPase OsRac1 interacts with NBS-LRR resistance proteins2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawano
    • 学会等名
      XIII International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
    • 発表場所
      イタリア
    • 年月日
      2007-07-23
  • [学会発表] Sti1/Hop, a HSP90 cochaperon is a novel component in defense signaling in rice2007

    • 著者名/発表者名
      L. Chen
    • 学会等名
      XIII International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
    • 発表場所
      イタリア
    • 年月日
      2007-07-23
  • [学会発表] Rac GTPase regulated reactive oxygen production by binding to the N-terminal extension of NADPH oxidase in rice2007

    • 著者名/発表者名
      H. Wong
    • 学会等名
      XIII International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
    • 発表場所
      イタリア
    • 年月日
      2007-07-23
  • [学会発表] Role of RAR1 and HSP90 in RacGTPase-mediated innate immunity in rice2007

    • 著者名/発表者名
      N. P. Thao
    • 学会等名
      XIII International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
    • 発表場所
      イタリア
    • 年月日
      2007-07-23

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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