植物における免疫活性化機構と病原体による免疫抑制化機構の解明

2008 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19678001
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: 白須 賢 独立行政法人理化学研究所, 植物免疫研究チーム, チームリーダー (20425630)
• キーワード: 遺伝子 / ゲノム / シグナル伝達 / 植物 / 生理学

研究概要

本年度は本研究室において同定された植物免疫シグナル伝達系における重要タンパク質、RAR1,SGT1,HSP90,U-Boxタンパク質群、MAPキナーゼカスケードタンパク質群などを中心にその構造解析を進めた。候補タンパク質の大量精製については可溶性の高いものから随時、ミニスケールで大腸菌での発現をテストした。いくつかのタグシステムを試し、発現量が高く、可溶各分にいくものから大量発現および精製の対象とした。これによって発現が難しいものは、無細胞系翻訳システム(大腸菌ベース、小麦胚芽ベース)を用いた。大量精製が可能なタンパク質あるいは複合体は白水美香子博士の研究室において随時結晶解析を行った。構造解析の成否はターゲットとなるタンパク質の可溶性などの性質に大きく左右されるため、数多くのターゲットタンパク質の可溶性をハイスループットシステムを使ってスクリーニングしてその成功率を高めた。構造が決定したものについては、アミノ酸置換を導入して機能解析を行った。例えば、複合体の構造解析から示唆される結合領域にあるアミノ酸を置換し、相互作用に影響があるかをテストし、結晶構造の生物学的意味を検討した。また植物病原体由来のエフェクタータンパク質群についても構造解析を推し進めた。NMRを用いて解析したものはFOLDINGがうまくいっていないNATURAL DISORDERED PROTEINであることが判明した。

研究成果

• [雑誌論文] The HSP90-SGT1 Chaperone Complex for NLR Immune Sensors (2009)
  • 著者名/発表者名: Shirasu, K.
  • 雑誌名: Annual Review of Plant Biology 60(印刷中)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural and functional analysis of SGT1-HSP90 core complex required for innate immunity in plants (2008)
  • 著者名/発表者名: Kadota, Y., Amigues, B., Ducassou, L., Madaoui, H., Ochsenbein, F., Guerois, R., Shirasu, K.
  • 雑誌名: EMBO reports 9 ページ: 1209-1215
  • 査読あり
• [雑誌論文] Negative regulation of PAMP-triggered immunity by E3 ubiquitin ligase triplet in Arabidopsis (2008)
  • 著者名/発表者名: Trujillo, M., Ichimura, K., Casais, C., Shirasu, K.
  • 雑誌名: Current Biology 18 ページ: 1396-1401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structural and functional coupling of Hsp90-and Sgt1-centred multi-protein complexes (2008)
  • 著者名/発表者名: Zhang, M., Boter, M., Li, K., Kadota, Y., Panaretou, B., Prodromou, C., Shirasu, K., Pearl, L
  • 雑誌名: EMBO J 27 ページ: 2789-2798
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inhibition of shoot branching by new terpenoid plant hormones (2008)
  • 著者名/発表者名: Umehara, M., Hanada, A., Yoshida, S., Akiyama, K., Arite, T., Takeda-Kamiya, N., Magome, H., Kamiya, Y., Shirasu, K., Yoneyama, K., Kyozuka, J., Yamaguchi, S.
  • 雑誌名: Nature 455 ページ: 195-200
  • 査読あり
• [雑誌論文] RACK1 functions in rice innate immunity by interacting with the Rac1 immune complex (2008)
  • 著者名/発表者名: Nakashima, A., Chen, L., Thao, N. P., Fujiwara, M., Wong, H. L., Kuwano, M., Umeura, K., Shirasu, K., Kawasaki, T, Shimamoto K.
  • 雑誌名: Plant Cell 20 ページ: 2265-2279
  • 査読あり
• [雑誌論文] Large-scale phosphorylation mapping reveales the extent of tyrosine phosphorylation in Arabidopsis (2008)
  • 著者名/発表者名: Sugiyama, N., Nakagami, H., Mochida, K., Daudi, A., Tomita, M., Shirasu, K., Ishihama, Y.
  • 雑誌名: Molecular Systems Biology 4 ページ: 193
  • 査読あり
• [学会発表] ハイスループット無細胞タンパク質発現系を用いた病害抵抗性関連タンパク質の立体構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 八丈野孝, 門田康弘, 五島美絵, 大沢登, 半田徳子, 寺田貴帆, 白水美香子, 横山茂之, 白須賢
  • 学会等名: 第50回日本植物病理学会年会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] ポストゲノム的手法による植物免疫分子機構の解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 白須賢
  • 学会等名: 第50回日本植物病理学会年会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] 抵抗性蛋白質の安定化に必須なSGT1-HSP90複合体の立体構造及び機能解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 門田康弘, Marta Boter, Minghao Zhang, Beatrice Amigues, Chrisostomos Prodromou, Laurence H. Pearl, Raphael Guerois, 白須賢
  • 学会等名: 第50回日本植物病理学会年会
  • 発表場所: 山形大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] ハイスループット無細胞発現系を用いた病害抵抗性関連タンパク質の立体構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 八丈野孝, 門田康弘, 五島美絵, 大沢登, 半田徳子, 寺田貴帆, 白水美香子, 横山茂之, 白須賢
  • 学会等名: 第50回日本植物生理学会年会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2009-03-24
• [学会発表] The SGT1-HSP90 chaperone complex for NLR-protein dependent innate immunity (2008)
  • 著者名/発表者名: 白須賢
  • 学会等名: Argentine Society for Research in Biochemistry and Molecular Biology (SAIB)
  • 発表場所: Portal del Lago Hotel, Cordoba, Argentina
  • 年月日: 2008-11-10
• [学会発表] Structural and functional analysis of the SGT1-HSP90 chaperone complex required for NLR-protein dependent innate immunity (2008)
  • 著者名/発表者名: 白須賢
  • 学会等名: 4^<th> International Conference 'Hsp90 Chaperone Machinery'
  • 発表場所: The monastery, Seeon, Germany
  • 年月日: 2008-11-04
• [備考]
  • URL: http://ksg.psc.riken.jp/Projects_J.html