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2013 年度 実績報告書

基礎的抵抗性を普遍的に制御するシグナル伝達システムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 24688007
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

中神 弘史  独立行政法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, ユニットリーダー (20435663)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードシロイヌナズナ / 病害抵抗性 / 微生物分子パターン / リン酸化プロテオミクス / 活性酸素種生成
研究概要

植物は、パターン認識受容体(pattern recognition receptor: PRR)を用い、保存性の高い細胞成分である微生物分子パターン(microbe-associated molecular pattern: MAMP)を認識し、広範の病原体に対する抵抗性を発揮する。最近の研究成果は、PRRを介した抵抗性反応の誘導には、植物種間を超えて保存されたシグナル伝達システムが利用されていることを示した。その保存システムの理解は、植物種を選ばず病害抵抗性を増強させる技術の開発に繋がると期待される。本研究課題は、最新のリン酸化プロテオミクス技術の確立により初めて同定できた、異なるPRRの下流で共通して働く因子(conserved MAMP- signaling regulators: CMR)の解析を目的とする。
1)選抜CMRの機能解析
変異体を用いた解析により、CMR1とCMR32が細菌トマト斑葉病菌Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000株に対する抵抗性を正に制御する因子であることが分かった。CMR1は機能未知の因子で、CMR32はキナーゼである。CMR1は、病原体感染時における細胞死の制御にも深く関わっていることが分かった。
2)選抜CMRと相互作用する因子の同定
CMR1と相互作用する因子を多数同定することに成功した。そのうちの1つとは、in vitroで相互作用することを確認し、細胞内局在が一致することが分かった。CMR32はMAPKKKファミリーに属することより、MAPKKとの相互作用を調べたところ、MAPKKの1つと特異的に相互作用することが分かった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

CMRの相互作用因子の同定に成功し、平成25年度以降に予定していた研究計画の大部分を終わらせることができた。

今後の研究の推進方策

順調に研究が進んでいるので、研究実施計画に沿って当初の計画通り研究を遂行する。
当初の計画以上に速やかに研究が進展したため、CMR相互作用因子の詳細な機能解析も進める。

次年度の研究費の使用計画

当初の計画以上に速やかに研究が進展したため、物品費を節約することが出来た。
未使用分は、次年度以降の物品費および人件費に使用する予定である。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (21件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] An Atypical Tubulin Kinase Mediates Stress-Induced Microtubule Depolymerization in Arabidopsis2014

    • 著者名/発表者名
      Kondo Y, Ito T, Nakagami H, Hirakawa Y, Saito M, Tamaki T, Shirasu K, Fukuda H
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1038/ncomms4504

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An atypical tubulin kinase mediates stress-induced microtubule depolymerization in Arabidopsis2013

    • 著者名/発表者名
      Fujita S, Pytela J, Hotta T, Kato T, Hamada T, Akamatsu R, Ishida Y, Kutsuna N, Hasezawa S, Nomura Y, Nakagami H, Hashimoto T
    • 雑誌名

      Current Biology

      巻: 23(20) ページ: 1969-1978

    • DOI

      10.1016/j.cub.2013.08.006

    • 査読あり
  • [学会発表] Shotguns for protein hunting

    • 著者名/発表者名
      中神弘史
    • 学会等名
      RIKEN CSRS Workshop: Metabolomics to Better Understand Plant Specialized Metabolism
    • 発表場所
      RIKEN Yokohama Institute, Japan
    • 招待講演
  • [学会発表] Shotguns for protein hunting - Exploration of novel players in plant immunity -

    • 著者名/発表者名
      中神弘史
    • 学会等名
      Marchantia IV
    • 発表場所
      Buln Buln Cabins, Yanakie, Victoria, Australia
    • 招待講演
  • [学会発表] 転写抑制ペプチドSRDX による遺伝子転写抑制機構の解析

    • 著者名/発表者名
      中井勇介、野村有子、中神弘史、高木優、藤原すみれ
    • 学会等名
      日本植物生理学会第55回年会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
  • [学会発表] 14-3-3タンパク質による植物C/N 応答制御ネットワークの解析

    • 著者名/発表者名
      佐藤長緒、Lu Yu、安田盛貴、草野都、斉藤和季、野村有子、中神弘史、深尾陽一朗、山口淳二
    • 学会等名
      日本植物生理学会第55回年会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
  • [学会発表] MARK32はPtoDC3000への抵抗性を正に制御する

    • 著者名/発表者名
      玄康洙、松井英譲、野村有子、白須賢、中神弘史
    • 学会等名
      日本植物生理学会第55回年会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
  • [学会発表] MARK1は植物免疫応答おいて細胞死を負に調節する因子である

    • 著者名/発表者名
      松井英譲、野村有子、中神弘史
    • 学会等名
      日本植物生理学会第55回年会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
  • [学会発表] 苔類ゼニゴケを用いたMAMP応答機構の解明

    • 著者名/発表者名
      四井いずみ、野村有子、西浜竜一、河内孝之、中神弘史
    • 学会等名
      日本植物生理学会第55回年会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
  • [学会発表] 環境ストレスに応答する微小管制御

    • 著者名/発表者名
      藤田智史、Jaromir Pytela、堀田崇、加藤壮英、濱田隆宏、Wong Jeh-Haur、朽名夏麿、野村有子、馳澤盛一郎、中神弘史、橋本隆
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
  • [学会発表] オーロラキナーゼによる26S プロテアソームサブユニットRPT5aのリン酸化制御の可能性について

    • 著者名/発表者名
      坂本卓也、野村有子、中神弘史、松永幸大
    • 学会等名
      日本植物学会第77回大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
  • [学会発表] Identification and characterization of MARK, MAMP responsive phosphoprotein for appropriated ROS kinetics, in Arabidopsis

    • 著者名/発表者名
      松井英譲、野村有子、白須賢、中神弘史
    • 学会等名
      Plant Immunity: Pathways and Translation
    • 発表場所
      Big Sky Resort • Big Sky, Montana USA
  • [学会発表] Identification and characterization of MARK, MAMP responsive phosphoprotein for appropriated ROS kinetics, in Arabidopsis

    • 著者名/発表者名
      松井英譲、野村有子、白須賢、中神弘史
    • 学会等名
      12th HUPO World Congress
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama, Japan
  • [学会発表] Post-translational regulation of nutrient signaling and metabolism mediated by 14-3-3 proteins in plants

    • 著者名/発表者名
      佐藤長緒、安田盛貴、前川修吾、中神弘史、深尾陽一朗、山口淳二
    • 学会等名
      12th HUPO World Congress
    • 発表場所
      Pacifico Yokohama, Japan
  • [学会発表] シロイヌナズナオーロラキナーゼの新規基質候補因子の解析

    • 著者名/発表者名
      坂本卓也、野村有子、中神弘史、松永幸大
    • 学会等名
      日本植物形態学会第25回総会・大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
  • [学会発表] 原始紅藻シゾンを用いた解析で明らかになった、新規ミトコンドリア分裂制御メカニズム

    • 著者名/発表者名
      加藤翔一、井元祐太、大沼みお、中神弘史、松永朋子、黒岩晴子、河野重行、黒岩常祥、松永幸大
    • 学会等名
      第36回日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
  • [学会発表] イネ種子の発芽初期においてlong-lived mRNAから翻訳される胚のタンパク質のショットガンプロテオーム解析

    • 著者名/発表者名
      佐野直人、竹林裕美子、中神弘史、山田哲也、金勝一樹
    • 学会等名
      日本育種学会第125回講演会
    • 発表場所
      東北大学川内北キャンパス
  • [学会発表] シロイヌナズナにおいてSnRK2 およびそれらの相互作用因子、SDB1 プロテインキナーゼが調節する新規な生理応答の発見

    • 著者名/発表者名
      最上惇郎、藤田泰成、吉田拓也、月居佳史、中神弘史、野村有子、藤原徹、西田翔、柳澤修一、石田哲也、森本恭子、城所聡、溝井順哉、篠崎一雄、篠崎和子
    • 学会等名
      日本植物生理学会第55回年会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
  • [学会発表] シロイヌナズナの低温馴化機構に関する細胞膜プロテオームおよびリン酸化プロテオーム解析

    • 著者名/発表者名
      三木雄史、竹林裕美子、高橋大輔、河村幸男、中神弘史、上村松生
    • 学会等名
      日本植物生理学会第55回年会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
  • [学会発表] MAMP応答性リン酸化タンパク質 MARK1はAtRBOHD依存性ROSシグナルを制御する

    • 著者名/発表者名
      松井英譲、野村有子、中神弘史
    • 学会等名
      平成25年度植物感染生理談話会
    • 発表場所
      北陸粟津温泉法師
  • [学会発表] ナノファイバー化した高分子キチンのエリシター活性と病害抵抗性誘導能

    • 著者名/発表者名
      江草真由美、松井英譲、奥田真未、伊福伸介、中神弘史、上中弘典
    • 学会等名
      日本植物生理学会第55回年会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
  • [学会発表] イソコリスミン酸合成酵素の生化学的特性の比較解析-AtICS1タンパク質の高蓄積と高活性には異なる領域が関与している-

    • 著者名/発表者名
      横尾尚平、天川奈穂、松井英譲、中神弘史、高橋章、光原一朗、加藤新平
    • 学会等名
      日本植物生理学会第55回年会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
  • [学会発表] Identification of a small molecule inhibitor for the salicylic acid signaling pathway

    • 著者名/発表者名
      石濱伸明、能年義輝、崔勝媛、Ivana Saska、野村有子、中神弘史、村山和隆、白水美香子、斎藤臣雄、長田裕之、白須賢
    • 学会等名
      日本植物生理学会第55回年会
    • 発表場所
      富山大学五福キャンパス
  • [図書] Plant Proteomics2013

    • 著者名/発表者名
      Nakagami H
    • 総ページ数
      786
    • 出版者
      Springer
  • [備考] 植物プロテオミクス研究ユニット

    • URL

      http://proteomics.riken.jp/

  • [産業財産権] ナノファイバー化したキチン・キトサンによる植物の病害抵抗性誘導技術2013

    • 発明者名
      上中弘典、河毛真由美、伊福伸介、中神弘史、松井英譲
    • 権利者名
      上中弘典、河毛真由美、伊福伸介、中神弘史、松井英譲
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2013-227282
    • 出願年月日
      2013-10-31

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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