New regulatory mechanism on plant immunity via CEP peptide

CEP肽调控植物免疫的新机制

• 批准号: 21K05597
• 负责人: 豊田 和弘
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05597/
• 关键词: 植物免疫; 内生サプレッサー; CEP ペプチド; 成長と防御; 免疫抑制; 感染誘導

植物の病原体に対する免疫応答の活性化についての研究は盛んに行われてきたが、免疫を負に調節する仕組みについては世界的にも殆ど解析されていない。このような状況の中、シロイヌナズナの健全な植物体から免疫抑制因子（内生サプレッサー）の探索と精製を進め、その１つが C-terminally encoded peptide 5 （CEP5）のフラグメントであることをすでに明らかにしている。実際、化学合成した　CEP5 ペプチドのフラグメントまたは成熟型ペプチドで前処理した植物体では不適応型菌や非親和静菌による感染が成立する。当該年度は、免疫応答時における CEP ペプチドの役割について明らかにする目的で、CEP5 遺伝子を含むすべての CEP 遺伝子 (CEP1-CEP15) の病原体や植物ホルモンに対する応答について調べた。その結果、強い免疫応答を伴う病原性欠損株、非親和性菌ならびに不適応型菌の接種に応答して複数の CEP 遺伝子の発現が誘導されたが、親和性菌では CEP14 遺伝子を除いて明確な応答は認められなかった。すなわち、CEP 遺伝子は ETI や PTI に伴って誘導されること、さらに親和性の組み合わせでも一部の CEP 遺伝子が拡大抵抗性に伴って発現が誘導されるものと推測された。事実、CEP 遺伝子はサリチル酸の処理によって発現が増加することが明らかとなった。このことは、CEP 遺伝子の発現が植物ホルモンによる調節を受けていることを示唆している。以上の結果は、遺伝子応答に伴って生成する一群の CEP ペプチドが「過剰な免疫応答を未然に調節し、成長と防御の最適化を図る」という考え（仮説）を強く支持している。今後は、病原菌やホルモン応答性のすべての CEP　ペプチド(成熟型)を化学合成し、これらの免疫応答に対する作用について調べるとともに、CEP 遺伝子の過剰発現体や抑制個体を用いた解析を進め、この仮説の妥当性について検証していく。

The research on the activation of immune response in plant pathogens is carried out in the field of immune regulation, and the analysis of immune response in the world is carried out in the field of immune regulation. In this paper, we explore and refine C-terminally encoded peptide 5 (CEP5) in healthy plants. In fact, chemical synthesis of CEP5 can be achieved by pre-treatment of mature plants, non-parent bacteria and static bacteria. When the year is over, the CEP is selected for the purpose of identifying pathogens and plant pathogens, including CEP5 pathogens (CEP1-CEP 15), and the CEP5 pathogens are selected for the purpose of identifying pathogens and plant pathogens (CEP1-CEP15). The results showed that the strong immune response was accompanied by pathogenic deficient strains, non-compatible bacteria and non-compatible bacteria, and the development of multiple CEP genes was induced by the inoculation, and the compatible bacteria was accompanied by CEP14 genes. It is speculated that the CEP gene is induced by the combination of ETI and PTI, and that some CEP genes are induced by the development of great resistance. In addition, the CEP has also increased the number of cases in which the acid is processed. The expression of these genes is regulated by plant growth and development. The above results show that a group of CEP candidates are generated from genetic analysis, such as "immune response regulation, growth and defense optimization" and "test". In the future, the chemical synthesis of CEP protein (mature form), the regulation of CEP protein in immune response, the analysis of CEP protein in inhibition of individual use, and the appropriateness of CEP protein will be further investigated.

项目成果

CEP peptide, a family of conserved, secreted small peptides acts as an endogenous suppressor in Arabidopsis

CEP 肽是一个保守的分泌小肽家族，在拟南芥中充当内源抑制因子

• DOI: 10.1016/j.pmpp.2023.102019
• 发表时间: 2023
• 期刊: Physiological and Molecular Plant Pathology
• 影响因子: 2.7
• 作者: Toyoda;K.;Fitrianti;A.N.;Itoh;C.;Hasegawa;H.;Matsui;H.;Noutoshi;Y.;Yamamoto;M.;Ichinose;Y.;Shiraishi;T.
• 通讯作者: T.

CEP peptides, a family of conserved, secreted peptides that negatively modulate Arabidopsis immunity II. CEP peptide attenuates SA-mediated immunity

CEP 肽是一个保守的分泌肽家族，可负向调节拟南芥免疫 II。

• 发表时间: 2022
• 作者: Hasegawa;H.;Itoh;C.;Fitrianti;A.N.;Matsui;H.;Noutoshi;Y.;Yamamoto;M.;Ichinose;Y.;Shiraishi;T.;Toyoda;K.
• 通讯作者: K.

メトミノストロビンの抵抗性誘導作用に関する研究 8．シロイヌナズナにおける ROS バ ースト，MAP キナーゼならびに防御関連遺伝子の発現に対する影響

灭滴灵8的诱导耐药作用的研究。

• 发表时间: 2021
• 作者: Shimomoto Yoshifumi;Okada Tomoyuki;Ikeda Kenichi;Tatara Akio;Hasegawa Yusuke;Yanagisawa Hironobu;Takeyama Sawana;Hayashi Kazusa;Yano Kazutaka;Morita Yasuaki;Kubota Kenji;伊藤千晶・小原七海・佐藤穂高・市成光広・山田 晶・櫻本和生・白石 慎・山本 隆・松井英譲・能年義輝・山本幹博・一瀬勇規・白石友紀・豊田和弘
• 通讯作者: 伊藤千晶・小原七海・佐藤穂高・市成光広・山田 晶・櫻本和生・白石 慎・山本 隆・松井英譲・能年義輝・山本幹博・一瀬勇規・白石友紀・豊田和弘

CEP5 peptide negatively modulates defense responses in Arabidopsis thaliana

CEP5 肽负向调节拟南芥的防御反应

• 发表时间: 2021
• 作者: Aprilia Nur Fitrianti;Chiaki Itoh;Haruka Hasegawa;Hidenori Matsui;Yoshiteru Noutoshi, Mikihiro Yamamoto;Yuki Ichinose;Tomonori Shiraishi;Kazuhiro Toyoda
• 通讯作者: Kazuhiro Toyoda

CEP peptide induces susceptibility of Arabidopsis thaliana to non-adapted pathogens

• DOI: 10.1007/s10327-022-01077-2
• 发表时间: 2022-07-05
• 期刊: JOURNAL OF GENERAL PLANT PATHOLOGY
• 影响因子: 1.2
• 作者: Fitrianti, Aprilia Nur;Mai, Thanh Luan;Toyoda, Kazuhiro
• 通讯作者: Toyoda, Kazuhiro