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2022 年度 実績報告書

食害昆虫によって誘導される植物免疫シグナルの細胞間移行に関する分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 20K21310
研究機関名古屋大学

研究代表者

吉岡 博文  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (30240245)

研究分担者 近藤 竜彦  名古屋大学, 生命農学研究科, 講師 (30362289)
研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
キーワードニジュウヤホシテントウ / MAPキナーゼ / バイオセンサー
研究実績の概要

ジャガイモ疫病菌 (Phytophthora infestans) はジャガイモ疫病の原因菌であり、半活物寄生的な感染様式を示す。ジャガイモ疫病菌は植物への感染時に、200種以上のエフェクターと呼ばれるタンパク質を分泌し、植物の免疫機構を抑制すると考えられている。このようなエフェクターの中には、隣接細胞のMAPKの活性化を抑制するものが含まれると考えた。ニジュウヤホシテントウの食害による隣接細胞への時空間的MAPKの活性化を、傷害処理とHAMPの同時処理によって模倣することができた。このシステムを用いることで、隣接細胞のMAPKの活性化を抑制するジャガイモ疫病菌エフェクターを探索することが可能になると考えた。
エフェクターのシグナルペプチドを排し、過剰発現型バイナリーベクターに導入し、そのプラスミドをアグロバクテリウムに導入した。エフェクターを発現するアグロバクテリウムと、細胞質局在型MAPKセンサーを発現するアグロバクテリウムのそれぞれの菌液を混合し、ベンサミアナ葉に一過的に導入した。そのベンサミアナ葉にHAMPを滴下し、その上からパターンホイールで傷害処理した。MAPKセンサーを用いた対照区では、傷害処理部から周辺の細胞へFRET蛍光の拡散が確認された。一方、各種エフェクターを導入した場合、5つのエフェクターを発現させた区においてFRET蛍光の拡散が抑制された。
これらエフェクターにGFPを連結して、その局在について顕微鏡下で観察した。その結果、いずれも原形質膜近傍に存在することが示された。そこで、これら5つのエフェクターの植物相互作用因子を探索する目的でY2Hを試みた。しかしながら、これらエフェクターを形質転換した酵母細胞の増殖能が著しく阻害された結果、Y2Hの結果が得られることはなかった。今後は、免疫沈降など、他の手法を用いて候補エフェクターの標的因子を探索する予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Dynamics of plant immune MAPK activity and ROS signaling in response to invaders2023

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Yoshioka, Yuta Hino, Keiichiro Iwata,Takaya Ogawa, Miki Yoshioka, Nobuaki Ishihama, Hiroaki Adachi
    • 雑誌名

      Physiological and Molecular Plant Pathology

      巻: 125 ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.pmpp.2023.102000

    • 査読あり
  • [学会発表] Proteomic screening and functional analysis of plant immune ROS sensors: NbGLR positively regulates plant immune responses2023

    • 著者名/発表者名
      Yuta Hino, Keita Okamoto, Taichi Inada, Miki Yoshioka, Tatsuhiko Kondo, Hitoshi Mori, Hirofumi Yoshioka
    • 学会等名
      第64回日本植物生理学会年会(3月開催)
  • [学会発表] 過硫化システイン (Cys-SSH) および多硫化システイン (Cys-SSnH, n≧1) は植物免疫応答におけるROSシグナルを介在する2023

    • 著者名/発表者名
      日野雄太・岡本渓太・稲田太一・吉岡美樹・吉岡博文
    • 学会等名
      令和5年度日本植物病理学会大会(3月開催)
  • [学会発表] 咀嚼昆虫の分子パターンに応答した植物免疫シグナルに関与する遺伝子の探索2023

    • 著者名/発表者名
      須川夢子・小内 清・日野雄太・加藤大明・岩田啓一朗・高橋来人・千賀紀尚・近藤竜彦・吉岡美樹・高野義孝・寺内良平・吉岡博文
    • 学会等名
      令和5年度日本植物病理学会大会(3月開催)
  • [学会発表] NbGLR3.7, a candidate of ROS sensor protein, positively regulates plant immune responses in a target cys-teine-dependent manner2022

    • 著者名/発表者名
      Yuta Hino, Keita Okamoto, Taichi Inada, Miki Yoshioka, Tatsuhiko Kondo, Hitoshi Mori and Hirofumi Yoshioka
    • 学会等名
      12th Japan-US Seminar in Plant Pathology
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamics of plant immune MAPK activity in response to pathogen and insect attacks2022

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Yoshioka, Yuta Hino, Kenichiro Iwata, Hiroaki Adachi, Nobuaki Ishihama and Miki Yoshioka
    • 学会等名
      12th Japan-US Seminar in Plant Pathology
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ROSは植物免疫に関わるROSセンサータンパク質候補 NbGLRの標的システインを酸化する2022

    • 著者名/発表者名
      日野雄太・岡本渓太・稲田太一・吉岡美樹・近藤竜彦・森 仁志・吉岡博文
    • 学会等名
      令和4年度日本植物病理学会関西部会
  • [学会発表] Mining of ROS sensor proteins that positively regulate plant immune responses2022

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Yoshioka, Yuta Hino, Keita Okamoto, Taichi Inada, Tatsuhiko Kondo, Hitoshi Mori and Miki Yoshioka
    • 学会等名
      The 12th International Conference on the Biology, Chemistry, and Therapeutic Applications of Nitric Oxide
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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