植物免疫システムの分子機構

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24228008
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 白須 賢 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, グループディレクター (20425630)
• 研究期間 (年度): 2012-05-31 – 2017-03-31
• キーワード: 植物 / 病害抵抗性

研究実績の概要

これまでに植物免疫を阻害する化合物を３個単離して、植物免疫ホルモンであるサリチル酸と構造的に類似していることを見いだしている。このうち免疫阻害剤P7が特異的に結合するタンパク質（CUPIN1と呼ぶ）を精製単離して同定している。抗体を用いた解析により、CUPIN１はアポプラストに存在することがわかった。また、その共結晶構造解析とアミノ酸残基の変異体解析により、P7と結合するポケットが存在することが明らかになった。サリチル酸添加時に観察されるNPR1の核内での蓄積が、P7によって阻害されること、さらにサリチル酸添加時に観察される細胞内の酸化還元(レドックス)状態の変化がP7によって阻害されることを示された。CRISPER-CASシステムを立ち上げ、CUPIN1遺伝子のホモログをKOしたところ、他のCUPIN1ホモログの発現上昇が確認されたことから、CUPIN1遺伝子群の補償作用が示唆された。また、複数の新規病原体デノボゲノム解析を行い、比較解析によりエフェクター候補遺伝子を同定した。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Inter-species hormonal control of host root morphology by parasitic plants. (2017)
  • 著者名/発表者名: Spallek, T., Melnyk, C.W., Wakatake, T., Zhang, J., Sakamoto, Y., Kiba, T., Yoshida, S., Matsunaga, S., Sakakibara, H., Shirasu, K.
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 巻: 印刷中 ページ: -
  • DOI: 10.1073/pnas.1619078114
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Markers to distinguish different species of anthracnose fungi identify Colletotrichum fructicola as the predominant virulent species in strawberry plants in the Chiba prefecture of Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: Gan, P., Nakata, N., Suzuki, T., Shirasu, K.
  • 雑誌名: J. Gen. Plant Path. 巻: 83 ページ: 14-22
  • DOI: 10.1007/s10327-016-0689-0
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Draft genome assembly of Colletotrichum chlorophyti, a pathogen of herbaceous plants (2017)
  • 著者名/発表者名: Gan, P., Narusaka, M., Tsushima, A., Narusaka, Y., Takano, Y.and Shirasu, K.
  • 雑誌名: Genome Announcement 巻: 5 ページ: e01733-16.
  • DOI: 10.1128/genomeA.01733-16
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Haustorium induction assay of the parasitic plant Phtheirospermum japonicum. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ishida, J.K., Yoshida, S., Shirasu, K.
  • 雑誌名: Bio-protocol 巻: 7 ページ: e2260
  • DOI: 10.21769/BioProtoc. 2260
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] A calmodulin-like protein regulates plasmodesmal closure during bacterial immune responses. (2017)
  • 著者名/発表者名: Xu, B., Cheval, C., Laohavisit, A., Chiasson, D., Hocking, B., Olsson, T., Shirasu, K., Faulkner, C., Gilliham, M.
  • 雑誌名: New Phytologist 巻: 印刷中 ページ: -
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] , Foo, E. Strigolactones in plant interactions: the yin and yang. (2017)
  • 著者名/発表者名: Lopez Raex, J.A., Shirasu, K.
  • 雑誌名: Trends in Plant Sci. 巻: 印刷中 ページ: -
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.tplants.2017.03.011
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Local auxin biosynthesis mediated by a YUCCA flavin monooxygenase regulates the haustorium development in the parasitic plant Phtheirospermum japonicum. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishida, J. K., Wakatake, T., Yoshida, S., Takebayashi, Y., Kasahara, H., Wafula, E., dePamphilis, C. W., Shigetou N., Shirasu, K.
  • 雑誌名: Plant Cell 巻: 28 ページ: 1795-1814
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1105/tpc.16.00310
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The Haustorium, a Specialized Invasive Organ in Parasitic Plants (2016)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, S., Cui, S., Ichihashi, Y., Shirasu, K.
  • 雑誌名: Annu Rev Plant Biol. 巻: 67 ページ: 643-667
  • DOI: 10.1146/annurev-arplant-043015-111702
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Genus-wide comparative genome analyses of Colletotrichum species reveal specific gene family losses and gains during adaptation to specific infection lifestyles. (2016)
  • 著者名/発表者名: Gan, P., Narusaka, M., Kumakura, N., Tsushima, A., Takano, Y., Narusaka, Y., Shirasu, K.
  • 雑誌名: Genome Biology and Evolution. 巻: 8 ページ: 1467-1481
  • DOI: https://doi.org/10.1093/gbe/evw089
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Haustorial hairs are specialized root hairs that support parasitism in the facultative parasitic plant, Phtheirospermum japonicum (2016)
  • 著者名/発表者名: Cui, S., Wakatake, T., Hashimoto, K., Saucet, S.B., Toyooka, K., Yoshida, S. and Shirasu, K.
  • 雑誌名: Plant Physiol. 巻: 170 ページ: 1492-1503.
  • DOI: http://dx.doi.org/10.1104/pp.15.01786
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Molecular parasitic plant host-instractions. (2016)
  • 著者名/発表者名: Saucet, S. B. and Shirasu, K.
  • 雑誌名: PLoS Pathogenes. 巻: 12 ページ: e1005978
  • DOI: https://doi.org/10.1371/journal.ppat.1005978
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] A novel class of conserved effectors with ribonuclease domains is required for virulence of phytopathogenic Colletotrichum fungi on plants (2016)
  • 著者名/発表者名: Naoyoshi Kumakura, Suthitar, Pamela Gan, Ayako Tsushima, Mari Narusaka, Yoshihiro Narusaka, Yoshitaka Takano and Ken Shirasu
  • 学会等名: The Cold Spring Harbor Asia conference on Latest Advances in Plant Development & Environmental Responses
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場・淡路市・兵庫県
  • 年月日: 2016-12-01 – 2016-12-01
  • 国際学会
• [学会発表] Molecular elucidation of parasitic plant-host Interactions (2016)
  • 著者名/発表者名: Ken Shirasu
  • 学会等名: The Cold Spring Harbor Asia conference on Latest Advances in Plant Development & Environmental Responses
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場・淡路市・兵庫県
  • 年月日: 2016-12-01 – 2016-12-01
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Molecular elucidation of plant-plant Interactions (2016)
  • 著者名/発表者名: Ken Shirasu
  • 学会等名: 2016 IS-MPMI XVII Congress
  • 発表場所: Oregon Convention Center, Portland, Oregon, USA
  • 年月日: 2016-07-21 – 2016-07-21
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Nicotiana benthamina MAPK-WRKY pathway regulates effector-triggered ROS burst to confer resistance against Phytophthora infestans (2016)
  • 著者名/発表者名: Takaaki Nakano, Noriko Miyagawa, Nobuaki Ishihama, Miki Yoshioka, Yuri Katou, Takashi Yaeno, Ken Shirasu, Hirofumi Yoshioka
  • 学会等名: 2016 IS-MPMI XVII Congress
  • 発表場所: Oregon Convention Center, Portland, Oregon, USA
  • 年月日: 2016-07-19 – 2016-07-19
  • 国際学会
• [備考] 研究室HP(日本語)
  • URL: http://plantimmunity.riken.jp/index_ja.html
• [備考] 研究室HP(English)
  • URL: http://plantimmunity.riken.jp/index.html