2022 年度研究成果報告書

抵抗性蛋白質ペアによる病原体認識と抵抗性発現機構の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	19K05961
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
審査区分	小区分38060:応用分子細胞生物学関連
研究機関	岡山県農林水産総合センター生物科学研究所
研究代表者	鳴坂真理岡山県農林水産総合センター生物科学研究所, その他部局等, 流動研究員 (80376847)
研究期間 (年度)	2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード	抵抗性蛋白質 / エフェクター / アブラナ科炭疽病菌 / シロイヌナズナ / 植物免疫
研究成果の概要	アブラナ炭疽病菌を含む複数の病原菌を認識するデュアルR蛋白質システムは、RPS4とRRS1が協調して病原菌に対する抵抗性を誘導する。この作業仮説ではRRS1がRPS4の制御因子として機能すると推察した。そこで、RRS1のC末端領域に変異を導入して、アブラナ炭疽病菌およびトマト斑葉細菌病菌に対する応答反応を調査した。その結果、C末端領域のアミノ酸置換によって両病原菌に対して感受性となる領域や、過剰に抵抗性が誘導される領域が存在することが明らかとなった。本研究により、RRS1のC末端領域が多様な病原体の認識機構に関わり、病原菌を認識するために重要な役割を担っていることを明らかにした。
自由記述の分野	植物病理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	動物と植物が生存するためには、病原体を認識し、排除するシステムが不可欠である。これまで、個々のR蛋白質はそれぞれ単独で機能し、病原体と１対１で対応すると考えられていた。このため、シロイヌナズナのゲノム上に存在するわずか150個のR遺伝子で、数十万の病原微生物にどのように対応しているのか説明が困難であった。しかし、本研究成果により、わずかなR遺伝子で無数の病原体に対応するメカニズムを解明し、植物の免疫系も動物と同様に少ない遺伝子を組み合わせることで多様な病原体を認識して防御系を発動していることが明らかとなった。