2013 Fiscal Year Annual Research Report
膜交通、活性酸素・カルシウムシグナル制御による植物免疫亢進と新奇植物防除剤の創出
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23380027
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
朽津 和幸 東京理科大学, 理工学部, 教授 (50211884)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 膜交通系 / 活性酸素種 / カルシウムイオン / 植物免疫 / 植物防除剤 / 陰イオンチャネル / サリチル酸 / ジャスモン酸 |
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| Research Abstract |
植物が病原体の感染を認識し、防御応答を誘導する初期過程では、一連のイオンチャネルカスケード、すなわち膜電位の脱分極、pH変化、Ca2+濃度変化と並んでCl-等の陰イオンの細胞外へのeffluxが誘導される。薬理学的解析から、陰イオンチャネルが情報伝達系において重要な役割を果たすと考えられるが、その分子的実体は未解明だった。S型陰イオンチャネルをコードするSLAC1をタバコ培養細胞BY-2に過剰発現させ、卵菌由来のタンパク質cryptogeinにより誘導される感染防御応答に対する影響を解析した。cryptogeinにより誘導される細胞外へのCl- efflux、活性酸素種生成、防御関連遺伝子の発現、過敏感細胞死等の一連の感染防御応答は、SLAC1過剰発現株で顕著に亢進され、その効果は陰イオンチャネル阻害剤により抑制された。植物免疫の活性化にSLAC/SLAHファミリーの陰イオンチャネルが関与することが初めて示唆された。
植物免疫活性化剤は、サリチル酸(SA)経路に作用する数種しか報告されていない。我々は、培養細胞のROS生成パターンを指標とした簡便な植物免疫活性化剤の選抜方法を考案し、約11,000化合物からなるケミカルライブラリーを対象としたケミカルスクリーニングを行った。その結果、58種の化合物を植物免疫活性化剤の候補化合物として選抜した。
植物体における応答性遺伝子の発現解析から、選抜化合物には、既知の植物免疫活性化剤と同様にSA経路を活性化する化合物だけでなく、ジャスモン酸(JA)経路や、両方の経路を活性化する化合物が含まれている可能性が示唆された。SAやJAの生合成やシグナル伝達経路の欠損変異体に対する候補化合物の効果を調べることにより、作用機構の解析を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] OsATG7 is required for autophagy-dependent lipid metabolism in rice post-meiotic anther development2014
Author(s)
Kurusu T, Koyano T, Hanamata S, Kubo T, Noguchi Y, Y agi C, Nagata N, Y amamoto T, Ohnishi T, Okazaki Y, Kitahata N, Ando D, Ishikawa M, Wada S, Miyao A, Hirochika H, Shimada S, Makino A, Saito K, Ishida H, Kinoshita T, Kurata N, Kuchitsu K
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Journal Title
Autophagy
Volume: 10
Pages: 860-870
URL
Peer Reviewed
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[Journal Article] Ca2+-activated ROS production by Arabidopsis RbohH and RbohJ is essential for proper pollen tube tip growth.2014
Author(s)
Kaya H, Nakajima R, Iwano M, Kanaoka MM, Kimura S, Takeda S, Kawarazaki T, Senzaki E, Hamamura Y, Higashiyama T, Takayama S, Abe M, Kuchitsu K
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Journal Title
Plant Cell
Volume: 26
Pages: 1069-1080
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Coordination structures of Mg2+ and Ca2+ in three types of tobacco calmodulins in solution: Fourier-transform infrared spectroscopic studies of side-chain COO- groups2013
Author(s)
Suzuki N, Imai LF, Kato K, Nagata K, Ohashi Y, Kuchitsu K, Tanokura M, Sakamoto A, Nara M, Nakano M, Yonezawa N
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Journal Title
Biopolymers
Volume: 99
Pages: 472-483
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] OsATG7 is required for autophagy-dependent lipid metabolism in rice postmeiotic anther development.2014
Author(s)
Kurusu T,Koyano T,Hanamata S,Kubo T,Noguchi Y,Yagi C,Nagata N,Yamamoto T,Ohnishi T,Okazaki Y,Kitahata N,Ando D,Ishikawa M,Wada S,Miyao A,Hirochika H,Shimada H,Makino A,Saito K,Ishida H,Kinoshita T,Kurata N,Kuchitsu K
Organizer
UK-Japan Workshop "Rhizosphere Interactions-towards Global Food Security -"
Place of Presentation
理化学研究所横浜キャンパス
Year and Date
20140305-20140306
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[Presentation] 植物の免疫を高める2013
Author(s)
朽津和幸
Organizer
RIDAI SCITEC CLUBセミナー
Place of Presentation
東京理科大学神楽坂キャンパス
Year and Date
20131127-20131127
Invited
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