研究課題
基盤研究(A)
キチンによる植物免疫活性化機構を明らかにすることを目的に、これまでに同定したイネの2種類のLysM型キチン受容体分子、CEBiPおよびOsCERK1の相互作用、受容体複合体形成について検討した。その結果、cEBiPとOsCERK1がキチンオリゴ糖依存的に複合体を形成することを明らかにした。また、OsCERK1が膜貫通型の受容体キナーゼであるのに対して、CEBiPはGPIアンカー型タンパク質であり、また、原形質膜上においてOsCERK1よりもはるかに多くの分子が存在していることも見出した。これらの結果から、この受容体系の活性化には2種類の受容体のヘテロ複合体形成が重要な役割を果たすこと、また、この過程でGPIアンカー型分子の局在が報告されている脂質ラフトが関わることも示唆された。一方、シロイヌナズナにおいては受容体キナーゼCERK1がキチン応答に必須であることが分かっているが、CEBiP型分子がキチン応答に関わるかどうかは分かっていない。この点を明らかにするため、シロイヌナズナゲノム中に存在する3種のCEBiPホモログ遺伝子をタバコBY-2細胞で発現させ、それぞれのキチンオリゴ糖結合性を調べたところ、そのうちの1種のみが結合性を示した。一方、このCEBiPホモログを含むそれぞれの遺伝子の機能喪失型変異体のキチンオリゴ糖応答生を調べたところ、いずれの変異体でも野生型と同様の防御応答の誘導が認められた。これらの結果は、シロイヌナズナはイネとは異なり、イネCEBiPと極めて類似した生化学的性質をもつキチンオリゴ糖結合タンパク質をもっているが、この分子はキチンシグナル伝達には関わっていないことを示唆している。今年度得られた結果は、植物間で保存性の高いキチンシグナル伝達系の活性化機構を理解する上で極めて重要な知見を与えるとともに、双子葉植物と単子葉植物のモデル植物間でシグナルの認識と受容体活性化機構に思った以上の差異がある可能性を示すものである。
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