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2012 年度 実績報告書

病害応答を制御する葉緑体シグナルの解明

研究課題

研究課題/領域番号 22370022
研究機関京都府立大学

研究代表者

椎名 隆  京都府立大学, 生命環境科学研究科(系), 教授 (10206039)

研究分担者 吉岡 博文  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (30240245)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード葉緑体 / 植物病理学 / サリチル酸 / 光合成 / CAS / Ca2+
研究概要

平成24年度前半では、これまでの葉緑体による植物免疫制御機構に関する研究成果をまとめ、葉緑体Ca2+シグナルと葉緑体Ca2+センサータンパク質CASを介して、葉緑体が逆行性一重項酸素シグナルを発信することで、サリチル酸合成遺伝子などの防御応答遺伝子発現が活性化される可能性を論文発表した(Nature Commun 2012)。さらに年度後半では、葉緑体による植物免疫制御の分子機構に関係する研究を展開した。
(1)CAS依存遺伝子のマイクロアレイ解析結果を基に転写因子の働きを検証した。その結果、CASによって約3分の1のWRKY転写因子群の転写が活性化され、その下流で多くの防御応答遺伝子が制御されていることを見いだした。一方、CASは葉緑体分化を制御するシグマ因子やGRKなどの転写因子の発現に抑制的に働くことを見いだした。これらのことから、CAS(葉緑体)が、免疫応答時の防御関係遺伝子と葉緑体遺伝子のトレードオフに関係していることが示唆された。
(2)CASが光化学系I周辺の循環的電子移動制御因子PGRL1と相互作用することを見いだした。この結果から、CASがCa2+依存的に循環的電子移動活性を制御することが一重項さんそなどの逆行性シグナル生成と関係している可能性が示された。
(3)光と植物免疫応答との関係を詳細に検証し、サリチル酸合成に関わる遺伝子群の発現が光および光合成活性に強く依存していることを明らかにした。
(4)サリチル酸合成の必須因子であるEDS5の細胞内局局在解析を行い、葉緑体包膜に存在することを明らかにした。従って、EDS5は葉緑体内で合成されたサリチル酸の排出に関わるトランスポーターである可能性が考えられた。さらにEDS5が表皮細胞特異的に発現している可能性が示された。

現在までの達成度 (区分)
理由

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (14件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Vascular plant one-zinc-finger protein 1/2 transcription factors regulate abiotic and biotic stress responses in Arabidopsis.2013

    • 著者名/発表者名
      Nakai Y, Nakahira Y, Sumida H, Takebayashi K, Nagasawa Y, Yamasaki K, Akiyama M, Ohme-Takagi M, Fujiwara S, Shiina T, Mitsuda N, Fukusaki E, Kubo Y, Sato MH.
    • 雑誌名

      Plant J.

      巻: 2013 73 ページ: 761-75

    • DOI

      DOI:10.1111/tpj.12069.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chloroplast envelope localization of EDS5, an essential factor for salicylic acid biosynthesis in Arabidopsis thaliana.2013

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki K
    • 雑誌名

      Plant Signal Behav.

      巻: 8 ページ: e23603

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The variable domain of a plant calcium-dependent protein kinase (CDPK) confers subcellular localization and substrate recognition for NADPH oxidase.2013

    • 著者名/発表者名
      Asai S
    • 雑誌名

      J Biol Chem.

      巻: in press ページ: in press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Eukaryotic-type plastid nucleoid protein pTAC3 is essential for transcription by the bacterial-type plastid RNA polymerase.2012

    • 著者名/発表者名
      Yagi Y, Ishizaki Y, Nakahira Y, Tozawa Y, Shiina T.
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci U S A.

      巻: 109 ページ: 7541-6

    • DOI

      DOI:10.1073/pnas.1119403109.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chloroplast-mediated activation of plant immune signalling in Arabidopsis.2012

    • 著者名/発表者名
      Nomura H, Komori T, Uemura S, Kanda Y, Shimotani K, Nakai K, Furuichi T, Takebayashi K, Sugimoto T, Sano S, Suwastika IN, Fukusaki E, Yoshioka H, Nakahira Y, Shiina T.
    • 雑誌名

      Nat Commun.26

      巻: 3 ページ: 926

    • DOI

      DOI:10.1038/ncomms1926.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional characterization of ObgC in ribosome biogenesis during chloroplast development.2012

    • 著者名/発表者名
      Bang WY, Chen J, Jeong IS, Kim SW, Kim CW, Jung HS, Lee KH, Kweon HS, Yoko I, Shiina T, Bahk JD.
    • 雑誌名

      Plant J.

      巻: 71 ページ: 122-34

    • DOI

      DOI:10.1111/j.1365-313X.2012.04976.x.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] StCDPK5 confers resistance to late blight pathogen but increases susceptibility to early blight pathogen in potato via reactive oxygen species burst.2012

    • 著者名/発表者名
      Nomura H, Kuchimura K, Mori H, Doke N, Yoshioka H.
    • 雑誌名

      New Phytol.

      巻: 196 ページ: 223-37

    • DOI

      DOI:10.1111/j.1469-8137.2012.04226.x.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolutionary aspects of plastid proteins involved in transcription: The transcription of a tiny genome is mediated by a complicated machinery.2012

    • 著者名/発表者名
      Yagi Y
    • 雑誌名

      Transcription

      巻: 3 ページ: 1-5

    • 査読あり
  • [学会発表] Chloroplast Ca2+ and Plant Immunity2013

    • 著者名/発表者名
      椎名隆
    • 学会等名
      3rd International Symposium on Chloroplast Genomics and Genetic Engineering
    • 発表場所
      アメリカ NewBrunswick市
    • 年月日
      20130508-20130512
    • 招待講演
  • [学会発表] 植物の細胞内シグナル伝達系と共生オルガネラ2013

    • 著者名/発表者名
      椎名隆
    • 学会等名
      第54回植物生理学会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      20130321-20130323
    • 招待講演
  • [学会発表] ミトコンドリアのCa2+センサータンパク質候補AtMICU1の機能解析2013

    • 著者名/発表者名
      浅倉千洋
    • 学会等名
      第54回植物生理学会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      20130321-20130323
  • [学会発表] 葉緑体CASタンパク質による防御応答遺伝子の発現制御2013

    • 著者名/発表者名
      下谷 紘司
    • 学会等名
      第54回植物生理学会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      20130321-20130323
  • [学会発表] ミトコンドリア機械受容チャネルMSL1の機能解析2013

    • 著者名/発表者名
      𦫿原佐紀
    • 学会等名
      第54回植物生理学会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      20130321-20130323
  • [学会発表] 葉緑体ストレス応答プロモータpsbD KRPの構造とストレス応答性の進化2013

    • 著者名/発表者名
      木寅 翔太
    • 学会等名
      第54回植物生理学会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      20130321-20130323
  • [学会発表] Crosstalk between Plant Immunity and Chloroplasts2013

    • 著者名/発表者名
      椎名隆
    • 学会等名
      29th IPSR International Symposium and 5th Symposium on Plant Sciences
    • 発表場所
      倉敷市
    • 年月日
      20130307-20130308
    • 招待講演
  • [学会発表] Light-dependent Expression of PAMP-induced Defense Genes2012

    • 著者名/発表者名
      中井香奈
    • 学会等名
      10th International Plant Molecular Biology Congress
    • 発表場所
      済州島
    • 年月日
      20121021-20121026
  • [学会発表] Transcription Factors Under the Control of Chloroplast-derived Immune Signalling Arabidopsis thaliana2012

    • 著者名/発表者名
      下谷紘司
    • 学会等名
      10th International Plant Molecular Biology Congress
    • 発表場所
      済州島
    • 年月日
      20121021-20121026
  • [学会発表] Evolutionary Analysis of Plastid Psbd Light-responsive Promoters and Their Stress Response in Land Plants2012

    • 著者名/発表者名
      木寅翔太
    • 学会等名
      10th International Plant Molecular Biology Congress
    • 発表場所
      済州島
    • 年月日
      20121021-20121026
  • [学会発表] ウルシノキのトランス クリプトーム解析2012

    • 著者名/発表者名
      石崎陽子
    • 学会等名
      第76回植物学会
    • 発表場所
      姫路市
    • 年月日
      20120915-20120917
  • [学会発表] 光による防御応答遺伝 子の発現制御2012

    • 著者名/発表者名
      中井 香奈
    • 学会等名
      第76回植物学会
    • 発表場所
      姫路市
    • 年月日
      20120915-20120917
  • [学会発表] 葉緑体CAS タンパク質 による防御応答関連転 写因子群の発現制御2012

    • 著者名/発表者名
      下谷 紘司
    • 学会等名
      第76回植物学会
    • 発表場所
      姫路市
    • 年月日
      20120915-20120917
  • [学会発表] 葉緑体psbD 光応答プロモーターの光応答及びス トレス応答機能について2012

    • 著者名/発表者名
      木寅 翔太
    • 学会等名
      第76回植物学会
    • 発表場所
      姫路市
    • 年月日
      20120915-20120917

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公開日: 2014-07-24  

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