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本研究は、オートファジー制御の上流シグナル伝達系の解明、およびオートファジーを含む細胞内物流(メンブレン、トラフィック)制御による作物の自然免疫増強技術の開発が目的である。
1、Ca^<2+>/リン酸化を介したオートファジー制御機構
本年度は、イネにおける非常に定量性の高いオートファジー可視化系の再構築を進めた。その結果、オートファジー可視化マーカーであるGFP-ATG8タンパク質を発現させた形質転換イネを作出し、蛍光イメージングによる定量系の構築に成功した。またOsATG5抗体を用い、OsATG5-OsATG12複合体量を指標にした定量系の構築にも成功した。現在、本手法を用い、OsCIPK15のCa^<2+>/リン酸化を介したオートファジー制御機構の解析を進めている。
2、イネオートファジー欠損変異株の表現型解析
本年度は昨年度取得した複数のATG因子由来のイネオートファジー欠損変異株の表現型解析を進めた。予備的ながらシロイヌナズナと異なり、複数の生殖ステージや病原菌感染シグナルにおいて、オートファジー機能が重要な役割を果たす知見を得た。現在、更なる解析を進めている。
3、ケミカルバイオロジーによる植物免疫活性化剤の開発
申請者が同定した数種の免疫活性化剤候補化合物および活性酸素種(ROS)を指標にした非常に効率的、且つ定量的なスクリーニング法に関して、特許出願を行った。現在、本手法を用いて、多様な化合物ライブラリーからの大規模スクリーニングを進めている。
本研究から得られた知見は、植物のオートファジー制御メカニズムの解明に貢献すると共に、新規防疫剤開発の基礎となる研究成果になると期待される。
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