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本研究はイネの自然免疫機構における膜ラフトの機能を解明することを目的とし、1. 病害応答性膜ラフト局在型OsRbohの同定と機能解析と、2. 新規の病害応答性膜ラフトタンパク質の同定と機能解析、の2つの解析を行っている。
最終年度はOsRbohBとOsRac1の細胞膜上での共局在を観察するために、蛍光タンパク質を融合させた両タンパク質を恒常的に発現させたイネ、及びシロイヌナズナ形質転換体を作出した。しかしながらROSの産生量が過剰であったためか、植物体が矮小になり観察が困難であった。一方、OsRbohB及びOsRbohHが膜ラフトに局在することを生化学的に示すために、野生型イネ及びOsRbohB/H二重ノックダウンイネから界面活性剤不溶膜画分を抽出し特異抗体によるイムノブロット解析を行った。その結果、両タンパク質ともに膜ラフトに存在することが明らかになった。さらにOsRbohIもOsRac1と相互作用することを酵母ツーハイブリッド法により明らかにした。
以上の結果を踏まえ研究期間全体において、OsRbohBとOsRbohHが膜ラフトに局在するキチン応答性NADPHオキシダーゼであることを明らかにし、OsRbohIにもその可能性があることを示した。また、イネ植物体で高発現するOsRbohBはいもち病耐性に寄与することも明らかにした。さらに新規の病害応答性膜ラフトタンパク質の同定を目的としたプロテオーム解析により、63個もの一過性膜ラフトタンパク質候補を同定し、その中で4つのタンパク質において実際に膜ラフトに局在することを示した。以上の結果から、膜ラフトが病害応答時において多数の免疫タンパク質を制御することにより、植物免疫に関与することが明らかとなった。
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