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2015 年度 実績報告書

デュアル抵抗性蛋白質をコアとする防御シグナル伝達機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25450523
研究機関岡山県農林水産総合センター生物科学研究所

研究代表者

鳴坂 真理  岡山県農林水産総合センター生物科学研究所, その他部局等, 研究員 (80376847)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード生物間相互作用 / 抵抗性蛋白質 / 病害抵抗性 / P-loopモチーフ / ロイシンジッパーモチーフ
研究実績の概要

前年度までの解析により、デュアル抵抗性(R)蛋白質を構成するRPS4とRRS1が相互作用することが明らかとなり、両蛋白質が協調して病原体を認識し、抵抗反応を誘導することが示唆された。そこで、更なる機能解明に向けて、以下の解析を行った。
①R蛋白質RRS1への部位特異的変異の導入によるRRS1の機能解明: RRS1のP-loopモチーフ(GxxxxGKT)の解析を進めた結果、後半のアミノ酸配列GKTを個別にAに置換した場合は抵抗性誘導に影響がなく、GxT、GK、GKTの2アミノ酸以上の変異により、抵抗性誘導能の喪失が認められた。一方、RPS4のP-loopモチーフでは1アミノ酸置換のみで抵抗性誘導能を喪失した。さらに、RRS1のロイシンジッパー(LZ)モチーフの欠損による恒常的な抵抗反応の発現は、RRS1のP-loopモチーフへの変異導入によりキャンセルされることが明らかとなった。以上により、RRS1のP-loopモチーフは抵抗性誘導に深く寄与する。
②生化学的手法によるデュアル抵抗性蛋白質と相互作用する因子の検索:ベンサミアーナタバコを用いてウイルスベクターによりEDS1をサイレンシングした結果、RRS1のLZ変異による恒常的な抵抗反応の誘導が抑制された。これより、EDS1がデュアルR蛋白質システムにおける抵抗反応の起動に関わっていることが明らかとなった。
③サプレッサー変異体の解析:アブラナ科炭疽病菌に感受性を示す変異体(rrs1-1)へ変異を再導入し、抵抗反応が復帰したサプレッサー変異体の取得については、引き続き探索を行ったが、新たな変異体を取得できなかった。
④病害抵抗性作物の分子育種の基盤技術の構築:デュアルR蛋白質を導入した耐病性コマツナは、T3世代においてもアブラナ科野菜類炭疽病菌に対して、耐性を示した。また、デュアルR蛋白質と相互作用し、デュアルR蛋白質システムを安定化する因子を植物に導入するため、新たなベクターコンストラクトの作製を行った。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Leucine zipper motif in RRS1 is crucial for the regulation of Arabidopsis dual resistance protein complex RPS4/RRS12016

    • 著者名/発表者名
      Narusaka M, Toyoda K, Shiraishi T, Iuchi S, Takano Y, Shirasu K, Narusaka Y
    • 雑誌名

      Scientifc Reports

      巻: 11 ページ: 18702

    • DOI

      10.1038/srep18702

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A novel pyrimidin-like plant activator stimulates plant disease resistance and promotes growth2015

    • 著者名/発表者名
      Sun TJ, Lu Y, Narusaka M, Shi C, Yang YB, Wu JX, Zeng HY, Narusaka Y, Yao N
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10 ページ: e0123227

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0123227

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Molecular characterization of LjABCG1, a 1 n ATP-binding cassette protein in Lotus japonicas2015

    • 著者名/発表者名
      Sugiyama A, Fukuda S, Takanashi K, Yoshioka M, Yoshioka H, Narusaka Y, Narusaka M, Kojima M, Sakakibara H, Shitan N, Sato S, Tabata S, Kawaguchi M, Yazaki K
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10 ページ: e0139127

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0139127

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] デュアル抵抗性蛋白質システムを構成する抵抗性蛋白質RRS1のロイシンジッパーモチーフの機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      鳴坂真理、白須賢、豊田和弘、高野義孝、白石友紀、鳴坂義弘
    • 学会等名
      平成28年度 日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      2016-03-21 – 2016-03-23
  • [学会発表] コアエフェクター候補遺伝子CCE1はColletotrichum属菌に保存され、細胞死を誘導する2016

    • 著者名/発表者名
      津島綾子、鳴坂真理、Pamela Gan、熊倉直祐、浅井秀太、門田康弘、高野義孝、鳴坂義弘、白須賢
    • 学会等名
      平成28年度 日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      2016-03-21 – 2016-03-23
  • [学会発表] 比較ゲノム解析を用いたColletotrichum属菌における病原性エフェクターの探索2016

    • 著者名/発表者名
      熊倉直祐、パメラ・ガン、津島綾子、浅井秀太、門田康弘、鳴坂真理、鳴坂義弘、高野義孝、白須賢
    • 学会等名
      平成28年度 日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      2016-03-21 – 2016-03-23
  • [学会発表] ウリ類炭疽病菌のメタロプロテアーゼ遺伝子CoMEP1,CoMEP5は付着器分化時に発現し,侵入時における植物の防御応答に関与する2016

    • 著者名/発表者名
      中前彩加、原田 賢、鳴坂真理、鳴坂義弘、高野義孝、Pamela Gan、白須 賢、久保康之
    • 学会等名
      平成28年度 日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      2016-03-21 – 2016-03-23
  • [学会発表] デュアル抵抗性タンパク質を構成するRRS1の機能解析2016

    • 著者名/発表者名
      鳴坂真理、鳴坂義弘
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      盛岡市
    • 年月日
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [学会発表] コアエフェクター候補遺伝子CCE1は植物病原糸状菌のColletotrichum属菌に保存され、細胞死を誘導する2016

    • 著者名/発表者名
      津島綾子、鳴坂真理、Pamela Gan、熊倉直祐、浅井秀太、門田康弘、高野義孝、鳴坂義弘、白須賢
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      盛岡市
    • 年月日
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [学会発表] Hunting virulent effectors in plant pathogenic fungi Colletotrichum species using comparative genomics2016

    • 著者名/発表者名
      Kumakura, N., Gan, P., Tsushima, A., Asai, S., Kadota, Y., Narusaka, M., Narusaka, Y., Takano, Y., Shirasu, K.
    • 学会等名
      第57回日本植物生理学会年会
    • 発表場所
      盛岡市
    • 年月日
      2016-03-18 – 2016-03-20
  • [学会発表] デュアル抵抗性蛋白質を構成するRPS4およびRRS1の機能解析2015

    • 著者名/発表者名
      鳴坂真理、白須賢、豊田和弘、高野義孝、白石友紀、鳴坂義弘
    • 学会等名
      平成27年度日本植物病理学会関西部会
    • 発表場所
      徳島市
    • 年月日
      2015-09-29 – 2015-09-30
  • [学会発表] 比較ゲノム解析による炭疽病菌エフェクターの探索2015

    • 著者名/発表者名
      熊倉直祐、Pamela Gan、津島綾子、浅井秀太、門田康弘、鳴坂真理、鳴坂義弘、高野義孝、白須賢
    • 学会等名
      平成27年度日本植物病理学会関東部会
    • 発表場所
      宇都宮市
    • 年月日
      2015-09-10 – 2015-09-11
  • [学会発表] コアエフェクター候補遺伝子CCE1は17種の炭疽病菌で保存され、細胞死を誘導する2015

    • 著者名/発表者名
      津島綾子、鳴坂真理、Pamela Gan、熊倉直祐、浅井秀太、門田康弘、高野義孝、鳴坂義弘、白須賢
    • 学会等名
      平成27年度植物感染生理談話会
    • 発表場所
      松山市
    • 年月日
      2015-08-24 – 2015-08-26
  • [学会発表] デュアル抵抗性蛋白質システムの導入による病害抵抗性作物の創製2015

    • 著者名/発表者名
      鳴坂真理、白須賢、高野義孝、鳴坂義弘
    • 学会等名
      第33回日本植物細胞分子生物学会(東京)大会・シンポジウム
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-08-10 – 2015-08-12
  • [産業財産権] リグニン抽出物を有効成分とする植物病害防除剤2016

    • 発明者名
      鳴坂義弘、鳴坂真理、大原利章、山次康幸、古籐田香代子
    • 権利者名
      鳴坂義弘、鳴坂真理、大原利章、山次康幸、古籐田香代子
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2016/051216
    • 出願年月日
      2016-01-18
    • 外国
  • [産業財産権] 植物ウイルスの防除剤2016

    • 発明者名
      鳴坂義弘、鳴坂真理、笹間康弘、犬伏幸、川元彩香
    • 権利者名
      鳴坂義弘、鳴坂真理、笹間康弘、犬伏幸、川元彩香
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2016-067546
    • 出願年月日
      2016-03-30

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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