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2022 年度 実績報告書

植物NB-LRR受容体による免疫活性化と病原菌による宿主転写制御の分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 19H00945
研究機関近畿大学

研究代表者

川崎 努  近畿大学, 農学部, 教授 (90283936)

研究分担者 児嶋 長次郎  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (50333563)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード植物免疫 / NB-LRR / エフェクター / イネ / 病害抵抗性 / 病原菌 / 受容体
研究実績の概要

Xanthomonas属などの病原細菌は、植物細胞内にTALエフェクターを分泌し、TALエフェクターは、転写因子として宿主遺伝子の転写を制御し、菌の増殖に有利な環境を作り出す。イネのNB-LRR受容体であるXa1は、白葉枯病菌のTALエフェクターを認識して免疫反応を活性化することが知られているが、その制御機構は不明であった。本研究において、Xa1と相互作用する転写因子ERF101/RAP2.6を単離した。ERF101過剰発現体では、Xa1依存型抵抗性が増強されることから、ERF101はXa1誘導免疫において正の制御因子として働くことが明らかになった。さらに、ERF101機能欠損体でもXa1誘導免疫が強くなることから、ERF101によって抑制されている免疫因子Xが存在し、そのX因子もERF101と同様な機能をもつことが示唆された。そこで、ERF101過剰発現体とERF101機能欠損体の病原菌感染によって誘導される遺伝子をRNAシークエンスを用いて解析したところ、異なる遺伝子群の発現が変化していることがわかった。このことは、ERF101とX因子が、Xa1誘導免疫における異なる制御系を活性化していることを示唆している。一方、白葉枯病菌は、TALエフェクターから変異したiTALエフェクターをもち、iTALエフェクターがXa1誘導免疫を阻害することが知られている。イネプロトプラストを用いたタンパク質間相互作用実験により、iTALエフェクターがERF101を介してXa1誘導免疫を抑制している可能性が示唆された。さらに、イネプロトプラストを用いて、Xa1によるTALエフェクターの認識によって誘導される細胞死を解析するための実験系を構築した。ERF101の共発現により、細胞死誘導が増加することから、ERF101は細胞死誘導においても正の制御因子として働いていることが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件)

  • [国際共同研究] University of Missouri(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Missouri
  • [国際共同研究] 中国農業科学院(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      中国農業科学院
  • [雑誌論文] The rice OsERF101 transcription factor regulates the NLR Xa1‐mediated immunity induced by perception of TAL effectors2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshihisa Ayaka、Yoshimura Satomi、Shimizu Motoki、Sato Sayaka、Matsuno Shogo、Mine Akira、Yamaguchi Koji、Kawasaki Tsutomu
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 236 ページ: 1441~1454

    • DOI

      10.1111/nph.18439

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cooperative regulation of PBI1 and MAPKs controls WRKY45 transcription factor in rice immunity2022

    • 著者名/発表者名
      Ichimaru Kota、Yamaguchi Koji、Harada Kenichi、Nishio Yusaku、Hori Momoka、Ishikawa Kazuya、Inoue Haruhiko、Shigeta Shusuke、Inoue Kento、Shimada Keita、Yoshimura Satomi、Takeda Takumi、Yamashita Eiki、Fujiwara Toshimichi、Nakagawa Atsushi、Kojima Chojiro、Kawasaki Tsutomu
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 13 ページ: 2397

    • DOI

      10.1038/s41467-022-30131-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 核局在型NLRであるXa1に依存した免疫誘導機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      吉久采花、、佐藤 颯花、吉村智美、清水元樹、山口公志、川崎努
    • 学会等名
      日本植物生理学会
  • [学会発表] イネの免疫誘導におけるPUB44の活性化機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      中村春平、堀百香、西村直也、吉村智美、山口公志、峠隆之、川崎努
    • 学会等名
      日本植物病理学会
  • [学会発表] イネNB-LRR型受容体Xa1の複合体形成と免疫活性化機構の解明に向けて2023

    • 著者名/発表者名
      吉久采花、、吉村智美、清水元樹、山口公志、川崎努
    • 学会等名
      日本植物病理学会
  • [学会発表] 白葉枯病菌のiTALエフェクターによるXa1依存型抵抗性の阻害機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤 颯花、吉久采花、山口公志、吉村智美、川崎努
    • 学会等名
      日本植物病理学会関西部会
  • [学会発表] イネ免疫応答におけるMAPKによるPUB44の制御機構2022

    • 著者名/発表者名
      堀百香、西村直也、中村春平、西尾優作、山口公志、吉村智美、峠隆之、川崎努
    • 学会等名
      日本植物病理学会関西部会

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公開日: 2023-12-25  

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