Calcium ion-mediated signaling network regulating stress responses in plants

2008 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19370023
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: 植物生理・分子
• Research Institution: Tokyo University of Science
• Principal Investigator: KUCHITSU Kazuyuki Tokyo University of Science, 理工学部・応用生物科学科, 教授 (50211884)
• Project Period (FY): 2007 – 2008
• Keywords: カルシウムチャネル / イネ / 感染防御応答 / カルシウムイオン濃度 / 機械刺激受容 / プロテインキナーゼ / 活性酸素種 / エリシター

Research Abstract

イネ培養細胞の細胞質内カルシウムイオン濃度変化や活性酸素種(ROS)生成のリアルタイム測定系を確立し、植物のストレス応答情報伝達ネットワークの分子機構の解明を進めた。植物病原菌由来のシグナル分子を認識し、プログラム細胞死を含む感染防御応答を誘導する初期過程では、ROS生成やMAPキナーゼの活性化に先立ち、細胞質のカルシウムイオン濃度が上昇することが明らかとなり、この過程の上流、下流での制御機構と、機能する複数の因子を同定した。

Research Products

• [Journal Article] Vacuolar and cytoskeletal dynamics during elicitor-induced programmed cell death in tobacco BY-2 cells (2008)
  • Author(s): Higaki, T., Kadota, Y., Goh, T., Hayashi, T., Kutsuna, N., Sano, T., Hasezawa, S., Kuchitsu, K.
  • Journal Title: Plant Signaling & Behavior 3(9) Pages: 700-703
• [Journal Article] Local Positive Feedback Regulation Determines Cell Shape in Root Hair Cells (2008)
  • Author(s): Takeda, S., Gapper, C., Kaya, H., Bell, E., Kuchitsu, K., Dolan, L.
  • Journal Title: Science 319(5867) Pages: 1241-1244
• [Journal Article] Synergistic Activation of Arabidipsis NADPH Oxidase AtrbohD by Ca^<2+> and Phosphorylation (2008)
  • Author(s): Ogasawara, Y., Kaya, H., Hiraoka, G., Yumoto, F., Kimura, S., Kadota, Y., Hishinuma, H., Senzaki, E., Yamagoe, S., Nagata, K., Nara, M., Suzuki, K., Tanokura, M., Kuchitsu, K.
  • Journal Title: J. Biol. Chem 283 Pages: 8885-8892
• [Journal Article] 植物のストレス応答・形態形成における活性酸素種生成酵素NADPH oxidaseのCa^<2+>を介した活性化メカニズム (2008)
  • Author(s): 武田征士、賀屋秀隆、Liam Dolan、朽津和幸
  • Journal Title: 細胞工学 27(6) Pages: 600-602
• [Journal Article] Spatiotemporal metabolic regulation of anthocyanin and its related compounds during development of marginal picotee petals in Petunia hybrida (Solanaceae) (2007)
  • Author(s): Saito, R., Kuchitsu, K., Ozeki, Y., Nakayama, M.
  • Journal Title: J. Plant Res. 120(4) Pages: 563-56
• [Journal Article] 植物のストレス応答情報伝達におけるカルシウムイオンの役割とその動員の分子機構 (2007)
  • Author(s): 来須孝光、林晃之、朽津和幸
  • Journal Title: 植物の生長調節 42(2) Pages: 121-129
• [Journal Article] Elicitor-induced cytoskeletal rearrangement relates to vacuolar dynamics and execution of cell death : in vivo imaging of hypersensitive cell death in tobacco BY-2 cells
  • Author(s): Higaki, T., Goh, T., Hayashi, T., Kutsuna, N., Kadota, Y., Hasezawa, S., Sano, T., Kuchitsu, K.
  • Journal Title: Plant Cell Physiol 48(10) Pages: 1414-1425
• [Journal Article] Phosphoric acid-assisted constant relative humidity chambers utilized for controlled deterioration of rice seeds
  • Author(s): Oda, A., Amikura, K., Kuchitsu, K., Ishikawa, M.
  • Journal Title: Seed Science & Technology 36 Pages: 699-709
• [Presentation] Ca^<2+>-ROS Signaling Network Regulating Stress Responses, Innate Immunity Ca^<2+> and Development. (2008)
  • Author(s): Kuchitsu, K., Ogasawara, Y., Kimura, S., Hiraoka, G., Hishinuma, H., Senzaki, E., Kurusu, T., Yumoto, F., Tanokura, M., Takeda, S., Dolan, L., Kaya, H.
  • Organizer: XI th France-Japan Workshop on Plant Sciences
  • Year and Date: 20080000
• [Presentation] Roles of the TPC Family Voltage-Gated Ca^<2+> Channel and Downstream Protein Kinase Cascade in the Regulation of Innate Immunity, Oxidative Stress Responses and Programmed Cell Death. (2007)
  • Author(s): Kuchitsu, K., Kurusu, T., Kadota, Y., Hayashi, T.
  • Organizer: XIV International Workshop on Plant Membrane Biology
  • Place of Presentation: Valencia, Spain
  • Year and Date: 2007-06-27
• [Presentation] タバコBY-2細胞におけるCa^<2+>流入関連因子NtMCA1とNtMCA2のCa^<2+>取込み能に関する解析
  • Author(s): 山中拓哉、瀧口彬子、中野正貴、三木悠意、林晃之、飯田秀利、来須孝光、朽津和幸
  • Organizer: 第50回日本植物生理学会年会
• [Presentation] シロイヌナズナの活性酸素生成酵素NADPHオキシダーゼAtrbohF のCa^<2+>とリン酸化を介した活性制御BMB2008(招待講演)
  • Author(s): 木村幸恵、菱沼悠、先崎栄里子、河原崎朋子、路川真貴、賀屋秀隆、朽津和幸
  • Organizer: 日本分子生物学会・日本生化学会合同大会
• [Presentation] 植物の生体防御・プログラム細胞死の制御とCa^<2+>・活性酵素シグナル BMB2008(招待講演)
  • Author(s): 朽津和幸、来須孝光、濱田晴康、北川陽一郎、木村幸恵、賀屋秀隆
  • Organizer: 日本分子生物学会・日本生化学会合同大会
• [Presentation] Ca^<2+>シグナル・活性酸素シグナルの制御とクロストーク(招待講演)
  • Author(s): 朽津和幸、来須孝光、濱田晴康、木村幸恵、賀屋秀隆
  • Organizer: 日本植物学会第72回大会
• [Presentation] シロイヌナズナ活性酸素種生成酵素AtrbohDのCa^<2+>による活性化機構の解析
  • Author(s): 先崎栄里子、木村幸恵、菱沼悠、賀屋秀隆、朽津和幸
  • Organizer: 日本植物学会第72回大会
• [Presentation] イネの感染防御応答におけるCa^<2+>制御型プロテインキナーゼOsCIPK14/15の機能解析
  • Author(s): 北川陽一郎、濱田晴康、濱田淳平、山本崇史、来須孝光、朽津和幸
  • Organizer: 日本植物学会第72回大会
• [Presentation] イネの培養細胞の感染防御応答に伴うCa^<2+>動因制御機構の解析
  • Author(s): 濱田晴康、来須孝光、杉山淑美、岩崎洋平、能鹿島央司、宮尾安藝雄、廣近洋彦、朽津和幸
  • Organizer: 日本植物学会第72回大会
• [Presentation] Ca^<2+>-ROS Signaling Network Regulating Stress Responses
  • Author(s): Kuchitsu,K.
  • Organizer: Innate Immunity and Development Frontiers of Plant Science in the 21st Century
• [Presentation] Ca^<2+>-ROS signaling network regulating stress responses, programmed cell death and development in plants(招待講演)
  • Author(s): Kuchitsu,K.
  • Organizer: Plant Neurobiology 2008
• [Presentation] イネのCa^<2+>流入制御因子候補OsMCA1の単離とストレス応答における機能解析
  • Author(s): 西川大輔、後藤真理子、来須孝光, 山中拓哉、櫻井康博、中川祐子、片桐健、飯田和子、篠崎一雄、飯田秀利、朽津和幸
  • Organizer: 第49回日本植物生理学会年会
• [Presentation] 活性酸素種生成に関与するシロイヌナズナAtrbohD の活性化制御における分子内相互作用の解析
  • Author(s): 木村幸恵、菱沼悠、先崎栄里子、湯本史明、永田宏次、田之倉優、賀屋秀隆、朽津和幸
  • Organizer: 第49回日本植物生理学会年会
• [Presentation] タンパク質性エリシターにより誘導されるイネ培養細胞の感染防御応答におけるCa2+シグナル伝達系関連因子の機能解析 : ジテルペン型ファイトアレキシンの生合成を中心に
  • Author(s): 能鹿島央司、来須孝光、清塚正弘、岡田憲典、古賀仁一郎、長村吉晃、宮尾安藝雄、廣近洋彦、山根久和、朽津和幸
  • Organizer: 第49回日本植物生理学会年会
• [Presentation] Roles and the signaling pathways of putative voltage-gated Ca^<2+> channels in regulation of innate immunity and programmed cell death in plants.(招待講演)
  • Author(s): Kuchitsu, K., Kurusu, T., Hayashi, T., Kadota, Y.
  • Organizer: 第22 回内藤コンファレンス「自然免疫の医学・生物学[III]」
• [Presentation] イネの感染防御応答に関与するCa^<2+>制御型プロテインキナーゼ(CIPK)の生化学的解析
  • Author(s): 来須孝光、北川陽一郎、濱田淳平、朽津和幸
  • Organizer: 日本植物学会第71回大会
• [Presentation] イネのエリシター誘導性Ca^<2+>制御型プロテインキナーゼ (CIPK) の単離と機能解析
  • Author(s): 北川陽一郎、来須孝光、濱田淳平、朽津和幸
  • Organizer: 日本植物学会第71回大会
• [Presentation] タバコ培養細胞BY-2の酸化ストレス応答におけるTPCファミリーCa^<2+>チャネルの機能解析
  • Author(s): 塚田慧美、林 晃之、三木悠意、門田康弘、朽津和幸
  • Organizer: 日本植物学会第71回大会
• [Presentation] アポエクオリン発現培養細胞を用いたイネのストレス誘導性Ca^<2+>動員制御機構の解析
  • Author(s): 濱田晴康、来須孝光、杉山淑美、岩崎洋平、能鹿島央司、宮尾安藝雄、廣近洋彦、渋谷直人、 朽津和幸
  • Organizer: 日本植物学会第71回大会
• [Presentation] 植物病原菌由来のタンパク質性エリシターにより誘導されるタバコ実生の成長抑制における細胞質Ca^<2+>動態変化の役割
  • Author(s): 林 晃之、本間洋平、新井修、門田康弘、濱本宏、朽津和幸
  • Organizer: 日本植物学会第71回大会
• [Presentation] 異種発現系を用いたシロイヌナズナNADPHオキシダーゼAtrbohDの活性制御機構の解析
  • Author(s): 菱沼 悠、小笠原よう子、平岡吾朗、木村幸恵、先崎栄里子、湯本史明、賀屋秀隆、永田宏次、田之倉優、朽津和幸
  • Organizer: 日本植物学会第71回大会
• [Presentation] イネのCa^<2+>流入制御因子候補OsMCA1の単離と機能解析
  • Author(s): 西川大輔、来須孝光、櫻井康博、濱田淳平、中川祐子、片桐健、飯田和子、篠崎一雄、飯田秀利、朽津和幸
  • Organizer: 日本植物学会第71回大会
• [Book] 駒嶺穆総編集植物ゲノム科学辞典 (2009)
  • Author(s): 朽津和幸
  • Total Pages: 1-406
  • Publisher: 朝倉書店
• [Book] 植物の生体防御鈴木和男監修「生体防御医学事典」 (2007)
  • Author(s): 朽津和幸
  • Total Pages: 240-245
  • Publisher: 朝倉書店