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糖シグナルを介した植物の免疫調節機構の解明

阐明糖信号介导的植物免疫调节机制

基本信息

批准号：
21H02157
负责人：
山田晃嗣
金额：
$ 11.23万
依托单位：
The University of Tokushima
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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-21H02157/
关键词：
免疫応答植物糖シグナル

项目摘要

植物は強固な免疫システムを持ち、病原体の感染を防いでいる。本研究代表者は、植物の免疫機構のさらなる理解を目指し、これまでに免疫機構との関連性が解析対象として捉えられていなかった糖吸収に焦点をあてて研究を展開してきた。そしてその過程において、免疫応答時に植物の糖吸収活性が増強することや、糖トランスポーター変異体は免疫応答の活性化が弱まることを見出したことより、「糖は免疫応答を増強する働きがある」と仮説をたて、その分子メカニズムの解明に挑んでいる。昨年度までに、非代謝性のグルコース類似体を用いることで糖がシグナル分子として機能し免疫応答を活性化させることを示唆する結果を得たことや、既知の免疫関連遺伝子の変異体を用いて糖誘導性の遺伝子発現を指標に糖－免疫応答のクロストークに関与する因子の探索を行い、糖処理により活性化するタンパク質リン酸化酵素を同定した。また、糖トランスポーターによる糖吸収活性の増強が細胞内の糖の量の増加を行い、そのタンパク質リン酸化酵素とは別の糖シグナルを活性化させることで免疫応答をさらに増強することも見出した。今後は糖シグナルによるタンパク質リン酸化酵素の制御機構に焦点を当てて解析を行うとともに、糖吸収が活性化するシグナル経路の分子機構も解析していくことで、糖－免疫応答クロストークの全体像の把握を目指し、新規因子の単離にも挑む。また、糖シグナルに関与する因子の同定のための変異体スクリーニングを行っており、原因遺伝子の同定に向けて解析を進める。また、糖の蓄積が環境要因に影響を受けることに着目し、糖シグナルの観点から環境要因が植物の免疫機構に干渉するメカニズムの理解を目指すことで環境変動にも頑強な免疫応答の制御法に向けた指針を得る。

Plants are resistant to immune systems and pathogens. This study represents an attempt to understand the relationship between plant immune system and sugar uptake. The sugar uptake activity of plants increases during the immune response, and the sugar uptake activity of plants decreases during the immune response. In the past year, the use of non-metabolic protein analogues, the function of carbohydrate molecules, the activation of immune response, and the exploration of factors related to carbohydrate immune response were studied. Sugar processing is the activity of enzymes in the enzyme system. The increase of sugar uptake activity in the cell, the increase of sugar acidification enzyme and the increase of immune response In the future, we will focus on the analysis of the molecular mechanism of the sugar uptake and activation pathway, the overall image of the sugar-immune response pathway, and the selection of new factors. The analysis of the relationship between the sugar and the factors is carried out in the same way as the analysis of the relationship between the causes and the factors For example, if the sugar content of the plant is not high enough, it may be high enough for the plant to be protected from environmental factors.