環境ストレスを感知する転写因子群の包括的解析

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13J10800
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 野元 美佳 名古屋大学, 遺伝子実験施設, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 一酸化窒素 / 植物ホルモン / 転写因子

Outline of Annual Research Achievements

植物が病原菌を認識すると、シグナル伝達物質の一つである一酸化窒素（NO）やサリチル酸（SA）の合成に伴い、非感染部位においても全身的な抵抗性反応が誘導される。本免疫応答には、鍵転写補助因子であるNPR1の活性化が必須であることが明らかになっている。一方、腐生菌や昆虫等による傷害に対しては、NO及び植物ホルモンのジャスモン酸（JA）を生成し、JAZリプレッサータンパク質の分解を伴うJA依存的な免疫システムを活性化する。両反応は拮抗関係にあることが報告されているが、NOのシグナル伝達経路の分子機構、NPR1/JAZタンパク質の制御転写因子や拮抗メカニズムについては十分に理解されていない。
本年度申請者らは、SA及びJAシグナルを制御するそれぞれNPR1及びJAZが、互いのシグナルの制御転写因子群を直接標的とすることでSAとJAのクロストークを制御していることを示した。NPR1はSAシグナルを活性化するために、SAシグナルのリプレッサーWRKYやJAシグナルのポジティブレギュレーターであるMYC転写因子群の機能を阻害することを明らかにした。同時に、JAZタンパク質がSAシグナルのコアクチベーターとしても機能することを示した。つまり、SAとJAシグナルの制御因子NPR1とJAZは、SAシグナルに対してはアクチベーターとして、JAシグナルにはリプレッサーとして転写コンテクスト依存的に機能することを明らかにし、投稿論文とした。
一方、NOのシグナル伝達経路を理解するために、NO感受性であるWRKY転写因子の機能解析を行った。NOの翻訳後修飾であるS-ニトロソ化は、WRKYのDNA結合能に影響を与えることを見出した。WRKYの候補被修飾システイン残基を置換した組み換え植物を作出し、ChIP-PCRやPseudomonas属菌の接種及びSA処理によりその表現型を評価した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Substrate thiophosphorylation by Arabidopsis mitogen-activated protein kinases (2016)
  • Author(s): F. Leissing, M. Nomoto, M. Bocola, U. Schwaneberg, Y. Tada, U. Conrath, G. J.M. Beckers
  • Journal Title: BMC Plant Biol Volume: 16 Pages: 48
  • DOI: 10.1186/s12870-016-0731-6
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] サリチル酸とジャスモン酸シグナルのクロストーク機構の解明 (2016)
  • Author(s): 吉村 亮, 野元美佳, 多田安臣
  • Journal Title: 植物科学最前線 Volume: 7 Pages: 131-141
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sumoylation and Phosphorylation Are a Molecular Switch for the Master Immune Regulator NPR1 (2015)
  • Author(s): A. Saleh, J. Withers, R. Mohan, J. Marques, Y. Gu, S. Yan, R. Zavaliev, M. Nomoto, Y. Tada, X. Dong
  • Journal Title: Cell Host Microbe Volume: 18 Pages: 169-182
  • DOI: 10.1016/j.chom.2015.07.005.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] SENSITIVE TO PROTON RHIZOTOXICITY1, CALMODULIN BINDING TRANSCRIPTION ACTIVATOR2, and other transcription factors are involved in ALUMINUM-ACTIVATED MALATE TRANSPORTER1 expression (2015)
  • Author(s): M. Tokizawa, Y. Kobayashi, T. Saito, M. Kobayashi, S. Iuchi, M. Nomoto, Y. Tada, Y. Y. Yamamoto, H. Koyama
  • Journal Title: Plant Physiol Volume: 167 Pages: 991-1003
  • DOI: 10.1104/pp.114.256552.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] High REDOX RESPONSIVE TRANSCRIPTION FACTOR1 Levels Result in Accumulation of Reactive Oxygen Species in Arabidopsis thaliana Shoots and Roots (2015)
  • Author(s): M. Matsuo, J. M. Johnson, A. Hieno, M. Tokizawa, M. Nomoto, Y. Tada, R. Godfrey, J. Obokata, I. Sherameti, Y. Y. Yamamoto, F. D. Bohmer, R. Oelmuller
  • Journal Title: Mol Plant Volume: 8 Pages: 1253-1273
  • DOI: 10.1016/j.molp.2015.03.011.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Transcriptional repression by MYB3R proteins regulates plant organ growth (2015)
  • Author(s): K. Kobayashi, T. Suzuki, E. Iwata, N. Nakamichi, T. Suzuki, P. Chen, M. Ohtani, T. Ishida, H. Hosoya, S. Muller, T. Leviczky, A. Pettko-Szandtner, Z. Darula, A. Iwamoto, M. Nomoto, Y. Tada, T. Higashiyama, T. Demura, J. H. Doonan, M. T. Hauser, K. Sugimoto, M. Umeda, Z. Magyar, L. Bogre, M. Ito
  • Journal Title: EMBO J Volume: 34 Pages: 1992-2007
  • DOI: 10.15252/embj.201490899.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The Responses of Arabidopsis ELIP2 to UV-B, High Light, and Cold Stress are Regulated by a Transcriptional Regulatory Unit Composed of Two Elements (2015)
  • Author(s): N. Hayami, M. Kimura, M. Tokizawa, S. Iuchi, Y. Kurihara, M. Matsui, M. Nomoto, Y. Tada, Y. Sakai, Y. Y. Yamamoto
  • Journal Title: Plant Physiol Volume: 169 Pages: 840-855
  • DOI: 10.1104/pp.15.00398.
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] サリチル酸とジャスモン酸シグナルの転写補助因子NPR1とJAZは転写コンテクスト依存的に機能転換する (2016)
  • Author(s): 野元美佳、塚越啓央、森 毅、鈴木孝征、Michael J. Skelly、岡 和、松下智直、時澤睦朋、山本義治、東山哲也、Steven H. Spoel、多田安臣
  • Organizer: 平成28年度植物病理学会大会
  • Place of Presentation: 岡山コンベンションセンター
  • Year and Date: 2016-03-21 – 2016-03-23
• [Presentation] サリチル酸/アブシシン酸クロストークに干渉する制御因子の探索 (2016)
  • Author(s): 吉村亮、野元美佳、梅澤泰史、塚越啓央、多田安臣
  • Organizer: 平成28年度植物病理学会大会
  • Place of Presentation: 岡山コンベンションセンター
  • Year and Date: 2016-03-21 – 2016-03-23
• [Presentation] 機械刺激依存的イオンチャネルを介した防御応答の解明 (2016)
  • Author(s): 板谷知健、野元美佳、田籾貴詞、叶文秀、村田芳行、飯田秀利、松下智直、塚越啓央、多田安臣
  • Organizer: 平成28年度植物病理学会大会
  • Place of Presentation: 岡山コンベンションセンター
  • Year and Date: 2016-03-21 – 2016-03-23
• [Presentation] 宿主特異的毒素ビクトリン感受性遺伝子Vb候補の同定 (2016)
  • Author(s): 兼市大輝、鈴木孝征、桑田啓子、野元美佳、板谷知健、中神弘史、東山哲也、塚越啓央、多田安臣
  • Organizer: 平成28年度植物病理学会大会
  • Place of Presentation: 岡山コンベンションセンター
  • Year and Date: 2016-03-21 – 2016-03-23
• [Presentation] Transcriptional context shifts plant immune cofactors between activator/repressor behavior (2016)
  • Author(s): M. Nomoto, H. Tsukagoshi, T. Mori, T. Suzuki, M.J. Skelly, N. Oka, T. Matsushita, M. Tokizawa, Y.Y. Yamamoto, T. Higashiyama, S.H. Spoel, Y. Tada
  • Organizer: 第57回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 岩手大学
  • Year and Date: 2016-03-18 – 2016-03-20
• [Presentation] Analysis of reciprocal regulation between salicylate- and abscisic acid-mediated transcription by NPR1 and SnRK2 (2016)
  • Author(s): Yoshimura Ryo、Nomoto Mika、Umezawa Taishi、Tsukagoshi Hironaka、Tada Yasuomi
  • Organizer: 第57回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 岩手大学
  • Year and Date: 2016-03-18 – 2016-03-20
• [Presentation] 過酸化水素応答を担う転写因子間の発現制御ネットワークの実験的同定 (2016)
  • Author(s): 日恵野綾香、Hushna Ara Naznin、長谷川 桂子、横川 朋子、小畑 大地、横川隆志、野元美佳、多田安臣、山本義治
  • Organizer: 第57回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 岩手大学
  • Year and Date: 2016-03-18 – 2016-03-20
• [Presentation] ROS応答性転写因子RFRT1およびRFRT2による根の成長制御機構の解明 (2016)
  • Author(s): 牧宏優、馬渕果穂、板谷知健、坂岡里実、野元美佳、鈴木孝征、東山哲也、多田安臣、塚越啓央
  • Organizer: 第57回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 岩手大学
  • Year and Date: 2016-03-18 – 2016-03-20
• [Presentation] ブラシノステロイドのシグナル伝達を阻害する短いペプチドの機能解析 (2016)
  • Author(s): 大林祝、吉積毅、原口武士、岡本昌憲、樋口美栄子、清水みなみ、野元美佳、多田安臣、軸丸裕介、神谷勇治、篠崎一雄、花田耕介
  • Organizer: 第57回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 岩手大学
  • Year and Date: 2016-03-18 – 2016-03-20
• [Presentation] Functional analysis of MAP kinase cascade in ABA signaling (2016)
  • Author(s): 廣谷美咲、吉村亮、野元美佳、高橋史憲、多田安臣、梅澤泰史
  • Organizer: 第57回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 岩手大学
  • Year and Date: 2016-03-18 – 2016-03-20
• [Presentation] シロイヌナズナCRUMPLED LEAFタンパク質と相互作用するタンパク質の同定と解析 (2016)
  • Author(s): 柴田奨梧、村田綾、青木雄哉、氏原麻衣、野元美佳、多田安臣、吉岡泰
  • Organizer: 第57回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 岩手大学
  • Year and Date: 2016-03-18 – 2016-03-20
• [Presentation] シロイヌナズナの細胞極性伸長に関わるANGUSTIFOLIAタンパク質の相互作用因子の探索 (2016)
  • Author(s): 服部考郎、古谷朋之、深尾陽一朗、野元美佳、多田安臣、塚谷裕一
  • Organizer: 第57回日本植物生理学会年会
  • Place of Presentation: 岩手大学
  • Year and Date: 2016-03-18 – 2016-03-20
• [Presentation] Redox-based regulation of plant hormone signaling (2015)
  • Author(s): Nodoka Oka, Mika Nomoto, Steven H. Spoel, Tsuyoshi Mori, Yoshiharu Y. Yamamoto, Hironaka Tsukagoshi, and Yasuomi Tada
  • Organizer: NIBB Retreat 2015~There is no border within science~
  • Place of Presentation: Okazaki Conference Center
  • Year and Date: 2015-11-24 – 2015-11-25
• [Presentation] Transcriptional context switches plant immune cofactors between activator and repressor behaviour (2015)
  • Author(s): M. Nomoto, H. Tsukagoshi, T. Mori, T. Suzuki, M.J. Skelly, N. Oka, T. Matsushita, M. Tokizawa, Y.Y. Yamamoto, T. Higashiyama, S.H. Spoel, Y. Tada
  • Organizer: 新学術領域研究 環境記憶統合 第１回若手の回
  • Place of Presentation: ウェルシーズン浜名湖
  • Year and Date: 2015-11-18 – 2015-11-19
• [Presentation] Redox-based regulation of salicylic acid and jasmonate signaling pathways (2015)
  • Author(s): Nodoka Oka, Mika Nomoto, Steven H. Spoel, Tsuyoshi Mori, Yoshiharu Y. Yamamoto, Hironaka Tsukagoshi, and Yasuomi Tada
  • Organizer: 新学術領域研究 環境記憶統合 第１回若手の回
  • Place of Presentation: ウェルシーズン浜名湖
  • Year and Date: 2015-11-18 – 2015-11-19
• [Presentation] サリチル酸が調節するアブシシン酸抑制機構の解析 (2015)
  • Author(s): 吉村亮、野元美佳、塚越啓央、多田安臣
  • Organizer: 平成27年度日本植物病理学会関西部会
  • Place of Presentation: あわぎんホール
  • Year and Date: 2015-09-29 – 2015-09-30
• [Presentation] WRKY転写因子が形成するSAシグナルのリプレッサー複合体の解析 (2015)
  • Author(s): 清水琴恵、野元美佳、森毅、多田安臣
  • Organizer: 平成27年度日本植物病理学会関西部会
  • Place of Presentation: あわぎんホール
  • Year and Date: 2015-09-29 – 2015-09-30
• [Presentation] サリチル酸／ジャスモン酸シグナルを制御するNPR1とJAZが介在する転写制御ネットワークの解析 (2015)
  • Author(s): 野元美佳、塚越啓央、森 毅、鈴木孝征、Michael J. Skelly、岡 和、松下智直、時澤睦朋、山本義治、東山哲也、Steven H. Spoel、多田安臣
  • Organizer: 日本植物学会第79会大会
  • Place of Presentation: 新潟コンベンションセンター
  • Year and Date: 2015-09-06 – 2015-09-08
• [Presentation] 植物免疫系の活性化による生長制御機構の解析 (2015)
  • Author(s): 森毅、野元美佳、時澤睦朋、西岡愛実、山下隼、山本義治、塚越啓央、多田安臣
  • Organizer: 日本植物学会第79会大会
  • Place of Presentation: 新潟コンベンションセンター
  • Year and Date: 2015-09-06 – 2015-09-08
• [Presentation] サリチル酸が調節するアブシシン酸応答機構の解析 (2015)
  • Author(s): 吉村亮、野元美佳、塚越啓央、多田安臣
  • Organizer: 日本植物学会第79会大会
  • Place of Presentation: 新潟コンベンションセンター
  • Year and Date: 2015-09-06 – 2015-09-08
• [Presentation] Reciprocal regulation between salicylate- and jasmonate-responsive transcription factors in plant immunity (2015)
  • Author(s): M. Nomoto, H. Tsukagoshi, T. Mori, T. Suzuki, M.J. Skelly, N. Oka, T. Matsushita, M. Tokizawa, Y.Y. Yamamoto, T. Higashiyama, S.H. Spoel, Y. Tada
  • Organizer: International ERATO Higashiyama Live-Holonics Symposium 2015
  • Place of Presentation: Nagoya University
  • Year and Date: 2015-08-27 – 2015-08-28
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] ROS responsible TF regulates root growth by directly controlling expression of novel protein that modulates cell length (2015)
  • Author(s): MABUCHI Kaho, MAKI Hiromasa, SUZUKI Takamasa, NOMOTO Mika, BUSCH Wolfgang, HIGASHIYAMA Tetsuya, BENFEY Philip, TADA Yasuomi, TSUKAGOSHI Hironaka
  • Organizer: 26th International Conference on Arabidopsis Research (ICAR)
  • Place of Presentation: France
  • Year and Date: 2015-07-05 – 2015-07-09
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Reciprocal regulation between salicylate- and jasmonate-responsive transcription factors in plant immunity (2015)
  • Author(s): NOMOTO Mika, TSUKAGOSHI Hironaka, MORI Tsuyoshi, SUZUKI Takamasa, SKELLY Michael, MATSUSHITA Tomonao, YAMAMOTO Yoshiharu, HIGASHIYAMA Tetsuya, SPOEL Steven, TADA Yasuomi
  • Organizer: 26th International Conference on Arabidopsis Research (ICAR)
  • Place of Presentation: France
  • Year and Date: 2015-07-05 – 2015-07-09
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] DELLA, IDD and SCL3 cooperate in the gibberellin feedback system (2015)
  • Author(s): YOSHIDA Hideki, HIRANO Ko, SATO Tomomi, MITSUDA Nobutaka, NOMOTO Mika, MAEO Kenichiro, TADA Yasuomi, OHME-TAKAGI Masaru, MATSUOKA Makoto, UEGUCHI-TANAKA Miyako
  • Organizer: 26th International Conference on Arabidopsis Research (ICAR)
  • Place of Presentation: France
  • Year and Date: 2015-07-05 – 2015-07-09
  • Int'l Joint Research