研究課題
赤かび病菌に対する植物の抵抗性に関わる新規のシグナル伝達因子として、MAPKカスケードの最上流に位置するMAPKKKであるシロイヌナズナのMKD1を見出した。本研究は、MKD1カスケードにおけるMAPKKやMAPK、標的リン酸化タンパク質の機能を明らかにし、病原糸状菌の抵抗性に関わる植物の新たなシグナル伝達経路を確立することを目的とする。前年度までの解析結果から、MKD1(MAPKKK)→MKK1/5(MAPKK)→MPK3/6(MAPK)というMKD1カスケードが病原性糸状菌である赤かび病菌及び病原性バクテリアであるPstDC3000に対する抵抗性を正に制御することを明らかにした。今年度は、MKD1カスケードの標的タンパク質を探索するため、リン酸化プロテオーム解析を行なった。その結果、Rタンパク質やタンパク質の安定性を制御するSUMO等が標的タンパク質として同定された。また、BiFC法により、MKK1/5(MAPKK)とMPK3/6(MAPK)が細胞内で相互作用することを確認した。一方、MKD1と同じRafキナーゼに属するMAPKKKであるEDR1についても解析を行なったところ、mkd1edr1二重変異体は、非ストレス時にも孔辺細胞を中心とした細胞死が見られ、PstDC3000に対して強い抵抗性を示すことが分かった。今後は、Rafキナーゼ間のクロストークについても解析を進めたい。。
2: おおむね順調に進展している
本年度の研究計画で予定していた２つの主要な実験について、実験を全て完了しており、目的を達成していることから、現在までの達成度は、おおむね順調に進展していると判断した。具体的な進展状況を次にあげる。1.蛍光タンパク質再構築(BiFC)法によるMKD1カスケードのMAPKKとMAPK間の細胞内相互作用解析：必要な形質転換体を全て作製し、さらに交配した株について、蛍光観察を行い、MAPKKであるMKK1とMKK5が、MAPKであるMPK3とMPK6のそれぞれと、細胞質において相互作用することを明らかにした。2.リン酸化プロテオーム解析：MKD1の標的タンパク質を同定するため、野生株とmkd1変異体に赤かび病菌が産生するトリコテセン系カビ毒を処理し、リン酸化タンパク質を精製し、iTRAQを用いた定量プロテオミクス解析を行なった。Rタンパク質やSUMO等の標的の候補タンパク質を多数同定した。加えて、.他のRafキナーゼとのクロストークについての解析を行なったところ、EDR1との二重変異体において興味深い表現型を示すことを明らかにした。
H25年度は、研究計画の通りに下記の主要な２つの実験を進めていきたい。「MKD1カスケードの標的タンパク質の機能解析とリン酸化部位の同定」「他のRafキナーゼとのクロストークについての解析」
本研究計画は、順調に進展しており、予定された研究費の使用計画に基づいて、予算執行を行いたい。
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Mycotoxins
巻: 63 ページ: 17-25
Proteome Science
巻: 10 ページ: 61
10.1186/1477-5956-10-61.
