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2012 年度 実績報告書

植物免疫に関わるイネキチンエリシター受容体の構造と機能に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 22570052
研究機関明治大学

研究代表者

賀来 華江  明治大学, 農学部, 教授 (70409499)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
キーワード植物免疫 / キチン受容体 / MAMP / キチンオリゴ糖 / イネ / CEBiP / OsCERK1
研究概要

今年度はCEBiPの細胞外領域に新たに見いだされた3番目LysMドメイン(CEBiP-L0)の解析及び新たな手法によるCEBiPのLysMの機能解析を行った。まずCEBiP-L0のLysM部位を欠如させた変異体タンパク質をベンサミアナタバコ発現系において作成したが、しかし目的発現タンパク質を得ることが出来なかった。そこでCEBiP-L0のLysM領域を部分的に欠如させる工夫をすることにより、変異体タンパク質の発現を確認し、このCEBiP-L0の部分的部位の欠如がキチン結合活性に変化を与えないことを見いだした。この結果により、CEBiP-L0はキチンエリシターの結合に関与しないことを明らかにした。またCEBiPの3個のLysMドメインをキチン非活性型分子のものを入れ替えたドメインスワッピングした変異体タンパク質においても、CEBiPの中央に位置するLysMがキチンリガンドの受容に重要な役割を果たし、両側にあるLysMドメインは直接にはリガンドの結合に関与しないが発現タンパク質の構造安定性に重要であること確認し、昨年度の成果を強く支持するものとなった。一方、イネのキチンシグナル伝達系において、CEBiPとOsCERK1が協同して従事することは、明らかであるが、しかしこれまで用いている解析手法ではOsCERK1のキチン結合能の解析に限界があり、新たな手法による解析が必要であった。本年度はOsCERK1の細胞外領域を可溶性タンパク質として、ベンサミアナタバコの葉に一過的に発現させることを試みた結果、可溶性目的タンパク質は夾雑物の少ないアポプラスト画分から回収することが可能になった。この結果は、Biacore等の分析機器による新たな解析手法によるOsCERK1を含むイネLysM型分子の解析に繋がると考えられ、イネのキチンシグナル伝達系の糖鎖認識機構の解明に貢献すると考えられる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

イネキチン受容体CEBiPはキチンエリシターの結合に関わる重要で主要な分子であり、そのリガンド認識には細胞外に局在する特定なLysMドメインが関わることを異なる2つの手法を用いて立証した。また、イネにおいてキチンシグナル伝達系には、局在性の異なる2種類の受容体が複合体を形成することが必須であるが、OsCERK1がリガンドの認識に関わるのかについて、現在我々の解析系では限界であった。本研究により精製された可溶性OsCERK1細胞外領域の調製が可能になり、この問題点を克服する可能性が示唆された。

今後の研究の推進方策

イネのキチンシグナル伝達系において、キチンリガンドの結合に関わる重要な分子であるCEBiPについて、分子モデリング等の手法を用いて、より詳細なCEBiPの糖鎖認識機構の解明を行う共に、現在の我々の使用している手法においては検出されなかったOsCERK1のキチンリガンドへの結合能の有無についても、新たな解析の手法の開発を含めてその解析を行う予定である。
このことにより、タンパク質構造の異なる2種類のイネ受容体が、どのようにキチンリガンドのシグナルを受容するのかについて解明を行っていきたいと考えている。
また、イネLysM受容体パラログについても、その糖鎖結合性の有無の解析を進める。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (22件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Expression of the chimeric receptor between the chitin elicitor receptor CEBiP and the receptor-like protein kinase Pi-d2 leads to enhanced responses to the chitin elicitor and disease resistance against Magnaporthe oryzae in rice2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Kozai, H. Kaku, N. Shibuya, E. Minami, Y. Nishizawa
    • 雑誌名

      Plant Mol. Biol.

      巻: 81 ページ: 287-295

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Functional characterization of CEBiP and CERK1 homologs in Arabidopsis and rice reveals the presence of different chitin receptor systems in plants2012

    • 著者名/発表者名
      Shinya T., Motoyama N., Ikeda A., Wada M., Kamiya K., Hayafune M., (Kaku H.), Shibuya N.
    • 雑誌名

      Plant Cell Physiol

      巻: 53(10) ページ: 1696-1706

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Positive crosstalk of MAMP signaling pathways in rice cells2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Desaki, I. Otomo, D. Kobayashi, Y. Jikumaru, Y. Kamiya, B. Venkatesh, S. Tsuyumu, (H. Kaku), N. Shibuya
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 7(12) ページ: e51953

    • 査読あり
  • [学会発表] イネキチン受容体キナーゼOsCERK1過剰発現イネの解析2013

    • 著者名/発表者名
      出崎能丈,中道研地,大友一平,中谷容子,成澤知子,香西雄介,青柳伸代, 西澤洋子,南栄一,(賀来華江),澁谷直人
    • 学会等名
      平成25年度日本植物病理学会
    • 発表場所
      岐阜大学、岐阜
    • 年月日
      20130327-20130329
  • [学会発表] ジーンターゲティング法によるキチンエリシター受容体遺伝子破壊イネの作出と解析2013

    • 著者名/発表者名
      香西雄介、小沢憲二郎、中島敬介、(賀来華江)、澁谷直人、南栄一、西澤洋子
    • 学会等名
      平成25年度日本植物病理学会
    • 発表場所
      岐阜大学、岐阜
    • 年月日
      20130327-20130329
  • [学会発表] シロイヌナズナキチン受容体キナーゼCERK1のリン酸化部位の同定と機能解析2013

    • 著者名/発表者名
      島田日加瑠、鈴木丸陽、元山記子、渋谷匡俊、大西美帆子、紀藤圭治、(賀来華江)、渋谷直人
    • 学会等名
      第54回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岡山大学、岡山
    • 年月日
      20130321-20130323
  • [学会発表] イネキチン受容体キナーゼOsCERK1の過剰発現は植物免疫応答を強化する2013

    • 著者名/発表者名
      中道研地,出崎能丈,大友一平,中谷容子,成澤知子,香西雄介,青柳伸代, 西澤洋子,南栄一,(賀来華江),澁谷直人
    • 学会等名
      第54回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岡山大学、岡山
    • 年月日
      20130321-20130323
  • [学会発表] イネLysM型キチン受容体CEBiPの糖鎖認識機構の解析2013

    • 著者名/発表者名
      早船真広、神谷光太、藤井琢磨、加山実祐、新屋友規、Rita Berisio、澁谷直人、(賀来華江)
    • 学会等名
      第54回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岡山大学、岡山
    • 年月日
      20130321-20130323
  • [学会発表] ジーンターゲティング法によるキチンエリシター受容体遺伝子破壊イネの作製2013

    • 著者名/発表者名
      香西雄介、小沢憲二郎、中島敬介、(賀来華江)、澁谷直人、南栄一、西澤洋
    • 学会等名
      第54回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岡山大学、岡山
    • 年月日
      20130321-20130323
  • [学会発表] キチンシグナリングに関与する受容体様細胞質キナーゼAtRLCK1の機能解析2013

    • 著者名/発表者名
      新屋友規、山口公志、成澤知子、前田佳菜子、小林佳弘、鈴木丸陽、谷本匠、十文字純一、竹田潤、出﨑能丈、(賀来華江)、鳴坂真理、鳴坂義弘、川﨑努、渋谷直人
    • 学会等名
      第54回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岡山大学、岡山
    • 年月日
      20130321-20130323
  • [学会発表] フタバネゼニコケを用いた共生・防御応答プロセス進化の探索2013

    • 著者名/発表者名
      宮田佳奈、古崎利紀、榊原恵子、石崎公庸、緒方法親、宮本綾乃、石井一夫、嶋村正樹、(賀来華江)、河内孝之、渋谷直人、中川知巳
    • 学会等名
      第54回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岡山大学、岡山
    • 年月日
      20130321-20130323
  • [学会発表] フタバネゼニコケを用いた菌根菌の共生応答に関わる因子のトランスクリプトーム解析2013

    • 著者名/発表者名
      宮本綾乃、古崎利紀、榊原恵子、石崎公庸、緒方法親、宮田佳奈、石井一夫、嶋村正樹、(賀来華江)、河内孝之、渋谷直人、中川知巳
    • 学会等名
      第54回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岡山大学、岡山
    • 年月日
      20130321-20130323
  • [学会発表] MPK3/MPK6によって制御されるキチン応答の解析2013

    • 著者名/発表者名
      小林佳弘、丸山卓也、森田杏実、元山紀子、出﨑能丈、新屋友規、(賀来華江)、Guillaume Tena、Jen Sheen、渋谷直人
    • 学会等名
      第54回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      岡山大学、岡山
    • 年月日
      20130321-20130323
  • [学会発表] Plant innate immunity mediated by rice LysM receptors2012

    • 著者名/発表者名
      (Hanae Kaku), Masahiro Hayafune, Yosuke Sato, Daisuke Takamizawa, Takeo Shimizu, Tomonori Shinya, Naoto Shibuya
    • 学会等名
      10th International Symposium on Rice Functional Genomics
    • 発表場所
      チェンマイ、タイ
    • 年月日
      20121126-20121129
  • [学会発表] イネキチン受容体CEBiPの糖鎖認識機構の解析2012

    • 著者名/発表者名
      (賀来華江)、早船真広、加山実祐、有馬祥子、神谷光太、新屋友規、Rita Berisio、澁谷直人
    • 学会等名
      第31回日本糖質学会年会
    • 発表場所
      鹿児島市民文化ホール、鹿児島
    • 年月日
      20120917-20120920
  • [学会発表] イネキチン受容体CEBiPの糖鎖認識に関わるLysMの解析2012

    • 著者名/発表者名
      早船真広、加山実祐、有馬祥子、青砥大樹、神谷光太、新屋友規、Rita Berisio、岡田憲典、山根久和、澁谷直人、(賀来華江)
    • 学会等名
      平成24年度植物感染生理談話会
    • 発表場所
      休暇村近江八幡, 滋賀
    • 年月日
      20120830-20120901
  • [学会発表] ベンサミアナタバコ一過的発現系を用いたCERK1のホモ複合体形成および自己リン酸化の解析2012

    • 著者名/発表者名
      谷本匠、佐藤圭、中島正登、村上弘祐、新屋友規、神谷光太、(賀来華江)、澁谷直人
    • 学会等名
      平成24年度植物感染生理談話会
    • 発表場所
      休暇村近江八幡, 滋賀
    • 年月日
      20120830-20120901
  • [学会発表] キチン受容体CERK1直下で機能する細胞内因子の探索及び機能解析2012

    • 著者名/発表者名
      十文字純一、竹田潤、前田佳菜子、佐藤健太、寺田隼人、成澤知子、中川知己、(賀来華江)、渋谷直人
    • 学会等名
      平成24年度植物感染生理談話会
    • 発表場所
      休暇村近江八幡, 滋賀
    • 年月日
      20120830-20120901
  • [学会発表] シロイヌナズナとイネにおけるキチン認識機構の共通性と差異2012

    • 著者名/発表者名
      新屋友規、元山記子、早船真広、神谷光太、島田日加瑠、谷本匠、(賀来華江)、渋谷直人
    • 学会等名
      平成24年度植物感染生理談話会
    • 発表場所
      休暇村近江八幡, 滋賀
    • 年月日
      20120830-20120901
  • [学会発表] シロイヌナズナキチン受容体キナーゼCERK1のリン酸化部位の同定と機能解析2012

    • 著者名/発表者名
      島田日加瑠、鈴木丸陽、元山記子、渋谷匡俊、大西美帆子、紀藤圭治、(賀来華江)、渋谷直人
    • 学会等名
      平成24年度植物感染生理談話会
    • 発表場所
      休暇村近江八幡, 滋賀
    • 年月日
      20120830-20120901
  • [学会発表] Chitin Receptors in Plant Immunity2012

    • 著者名/発表者名
      Naoto Shibuya, (Hanae Kaku), Tomonori Shinya, Takeo Shimizu*, Tomomi Nakagawa, Noriko Motoyama
    • 学会等名
      XVth International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      20120729-20120802
    • 招待講演
  • [学会発表] Characterization of rice chitin elicitor receptor complex2012

    • 著者名/発表者名
      (Hanae Kaku), Yosuke Sato, Kei Sato, Daisuke Takamizawa, Tomonori Shinya, Masahiro Hayafune, Naoto Shibuya
    • 学会等名
      XVth International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      20120729-20120802
  • [学会発表] Functional analysis of LysM motifs in rice chitin receptor CEBiP2012

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Hayafune, Sakiko Arima, Miyu Kayama, Kota Kamiya, Tomonori Shinya, Kazunori Okada, Hisakazu Yamane, Naoto Shibuya, (Hanae Kaku)
    • 学会等名
      XVth International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      20120729-20120802
  • [学会発表] Different receptor systems regulate chitin signaling in Arabidopsis and rice2012

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Shinya, Noriko Motoyama, Masahiro Hayafune, Kota Kamiya, Hikaru Shimada, Takumi Tanimoto, (Hanae Kaku) and Naoto Shibuya
    • 学会等名
      XVth International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      20120729-20120802
  • [学会発表] The expression of defense-related genes are attenuated by symbiotic cascades2012

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Nakagawa, (Hanae Kaku), Hiroshi Kouchi, Naoto Shibuya
    • 学会等名
      XVth International Congress on Molecular Plant-Microbe Interactions
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      20120729-20120802

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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