MAPKカスケードを巡る植物－ウイルス間相互作用の解明

Mitogen-activated protein kinase (MAPK) は広く真核生物に保存され、上流に位置する少なくとも2つのキナーゼ {MAPKキナーゼ (MAPKK) およびMAPKキナーゼキナーゼ(MAP3K)} とともにMAPKカスケードを構成し、分化・発生あるいは環境応答など様々なシグナル伝達系の中枢を担う。これまでに、抗細菌/糸状菌免疫 における植物MAPK経路の重要性は確立しつつある。一方で、重要な植物病原の一つであるウイルス感染の場におけるMAPK経路の役割には未解明な点が多い。本研究は、植物プラス鎖RNAウイルスをモデル系に、植物-ウイルス間相互作用において植物MAPK経路の果たす役割の解明を目的とする。植物では、MAPKカスケードの構成因子は複数の分子種ファミリーを形成し、一部冗長性を持ちつつ特異的なシグナル経路を形成する。昨年度の研究から、red clover necrotic mosaic virus (RCNMV、植物プラス鎖RNAウイルスの一種) 感染に正に関わるMAPKKを同定した。本年度はウイルス感染に関与するMAPK経路に関してさらなる知見を得るため、MAP3KおよびMAPKについて解析を行った。VIGS法によるベンサミアナタバコMAP3KおよびMAPK遺伝子ノックダウン解析より、接種葉レベルでのウイルス感染に正に働くMAP3K遺伝子1つとMAPK遺伝子2つをそれぞれ同定した。MAPKKの場合と同様、ノックダウンによってウイルス蓄積量が増加するMAP3KあるいはMAPK遺伝子は同定されなかった。以上の結果から、RCNMV感染を正に制御するMAPKカスケードが浮かび上がってきた。

Mitogen-activated protein kinase (MAPK) は広く真核生物に保存され、上流に位置する少なくとも2つのキナーゼ {MAPKキナーゼ (MAPKK) およびMAPKキナーゼキナーゼ(MAP3K)} とともにMAPKカスケードを構成し、分化・発生あるいは環境応答など様々なシグナル伝達系の中枢を担う。これまでに、抗細菌/糸状菌免疫 における植物MAPK経路の重要性は確立しつつある。一方で、重要な植物病原の一つであるウイルス感染の場におけるMAPK経路の役割には未解明な点が多い。本研究は、植物プラス鎖RNAウイルスをモデル系に、植物-ウイルス間相互作用において植物MAPK経路の果たす役割の解明を目的とする。植物では、MAPKカスケードの構成因子は複数の分子種ファミリーを形成し、一部冗長性を持ちつつ特異的なシグナル経路を形成する。昨年度の研究から、red clover necrotic mosaic virus (RCNMV、植物プラス鎖RNAウイルスの一種) 感染に正に関わるMAPKKを同定した。本年度はウイルス感染に関与するMAPK経路に関してさらなる知見を得るため、MAP3KおよびMAPKについて解析を行った。VIGS法によるベンサミアナタバコMAP3KおよびMAPK遺伝子ノックダウン解析より、接種葉レベルでのウイルス感染に正に働くMAP3K遺伝子1つとMAPK遺伝子2つをそれぞれ同定した。MAPKKの場合と同様、ノックダウンによってウイルス蓄積量が増加するMAP3KあるいはMAPK遺伝子は同定されなかった。以上の結果から、RCNMV感染を正に制御するMAPKカスケードが浮かび上がってきた。