高湿度環境におけるアブシジン酸を介した植物-病原細菌間相互作用の解明

阐明高湿度环境中脱落酸介导的植物与病原菌之间的相互作用

• 批准号: 21K14829
• 负责人: 安田 盛貴
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Nara Institute of Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 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-21K14829/
• 关键词: 高湿度環境; シロイヌナズナ; 病原細菌; 葉内の水浸漬; アブシシン酸; エフェクタータンパク質; Pst DC3000; 細胞膜型アクアポリン

植物の葉に感染する病原細菌は、高湿度環境下で葉内の細胞間隙に水を蓄えることで、増殖を促進し病原性を発揮する（水浸漬現象）。病原細菌が水浸漬を誘導する仕組みが明らかになる一方で、植物がどのように水浸漬を防いでいるのか、その実態は未だ不明な点が多い。本研究では、シロイヌナズナの植物ホルモンABA（アブシシン酸）代謝酵素CYP707Aを介した水浸漬抵抗性の解明を進める。CYP707Aは不可逆的にABAを不活化する酵素であり、シロイヌナズナでは4つの遺伝子から構成される。高湿度に晒されたシロイヌナズナの葉では、CYP707A1およびA3の遺伝子発現が一過的に誘導され、ABA蓄積量を低下させる。遺伝学的解析から、CYP707A1/A3は高湿度環境下で気孔開口を誘導し、病原細菌Pst DC3000による水浸漬を抑制することを明らかにした。高湿度に晒された葉では、MAPKカスケードの活性化と細胞内カルシウムイオンの上昇が起きることを突き止めた。薬剤処理の結果、CYP707A3遺伝子発現誘導におけるカルシウムシグナルの寄与が示された。一方で、CYP707A1遺伝子発現誘導はカルシウムシグナル非依存的であり、CYP707A3とは異なるメカニズムで発現が制御されると考えられる。病原細菌Pst DC3000接種した葉では、高湿度誘導性CYP707A1/A3遺伝子発現が抑制されることが示された。エフェクター非分泌株（ΔhrcC）およびエフェクター欠損株（Δ28E）では抑制が認められず、Pst DC3000のエフェクターを異所的に発現させたシロイヌナズナ形質転換体では、Pst DC3000接種葉と同様の結果が得られたことから、Pst DC3000はエフェクターを介して高湿度におけるCYP707A1/A3遺伝子発現誘導を抑制することが明らかとなった。

Plants の leaf に infection す は る pathogenic bacteria, high humidity environment in the で lobe の intercellular に を water storage え る こ と で, raised colonization を promote し pathogenicity を 発 swing す る) (water dipping phenomenon. Pathogenic bacteria が water dipping を induced す る blackstone group み が Ming ら か に な で る party, plant が ど の よ う に water dipping を anti い で い る の か, そ の は not be state だ unknown な が い more. This study で は, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の plant ホ ル モ ン ABA (ア ブ シ シ ン acid) metabolic enzyme CYP707A を interface し た water dipping resistance の interpret を into め る. CYP707A は irreversible に ABA を inactive す る enzyme で あ り, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ で は 4 つ の posthumous son 伝 か ら constitute さ れ る. High humidity に sun さ れ た シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の leaf で は, CYP707A1 お よ び A3 の heritage 伝 son 発 now after が に induced さ れ low volume, ABA を さ せ る. But 伝 learn analytical か ら, CYP707A1 / A3 は high humidity environment で 気 induced pore openings を し, pathogenic bacteria Pst DC3000 に よ る water dipping を inhibit す る こ と を Ming ら か に し た. High humidity に sun さ れ た leaf で は, MAPK カ ス ケ ー ド の activeness と intracellular カ ル シ ウ ム イ オ ン の rise since が き る こ と を tu き check め た. The results of drug treatment, CYP707A3 伝 offspring induced におけるカ, <s:1>, シウムシグナ, におけるカ and が to show された. Party で, CYP707A1 but 伝 発 now induced は カ ル シ ウ ム シ グ ナ ル of interdependent で あ り, CYP707A3 と は different な る メ カ ニ ズ ム で 発 now が suppression さ れ る と exam え ら れ る. The inoculation of the pathogen Pst DC3000 into the た leaf で and the high humidity induced CYP707A1/A3 伝 result in が inhibition される とが とが showing された. エ フ ェ ク タ ー the secretion of plants (Δ hrcC) お よ び エ フ ェ ク タ ー owe damage strain (Δ 28 e) で は inhibit が recognize め ら れ ず, Pst DC3000 の エ フ ェ ク タ ー を vision of に 発 now さ せ た シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ form quality planning in body で は, Pst DC3000 inoculated leaf と with others in the result of の が ら れ た こ と か ら, Pst DC3000 は エ フ ェ ク タ ー を interface し て high humidity に お け る CYP707A1 / A3 heritage 伝 son 発 now induced を inhibit す る こ と が Ming ら か と な っ た.

项目成果

高湿度におけるアブシシン酸応答の不活化は病原細菌の水獲得を抑制する

高湿度下脱落酸反应失活可抑制病原菌吸水

• 发表时间: 2023
• 作者: Akagi;C.;Kurihara;Y.;Makita;Y.;Kawaguchi;M.;Tsuge;T.;Aoyama;T.;Matsui;M.;安田盛貴，平瀬大志，石崎遼，鈴木隆司，篠澤章久，上田栞子，四井いずみ，豊田正嗣，西條雄 介
• 通讯作者: 安田盛貴，平瀬大志，石崎遼，鈴木隆司，篠澤章久，上田栞子，四井いずみ，豊田正嗣，西條雄 介

高湿度環境におけるアブ シシン酸の不活性化を介 した細菌抵抗性の解析

高湿环境下脱落酸失活分析细菌耐药性

• 发表时间: 2022
• 作者: 関口敬俊;吉田啓亮;若林憲一;久堀徹;安田 盛貴，平瀬 大志，石崎 遼，鈴木 隆司，篠澤 章久， 四井 いずみ，豊田 正嗣，西 條 雄介
• 通讯作者: 安田 盛貴，平瀬 大志，石崎 遼，鈴木 隆司，篠澤 章久， 四井 いずみ，豊田 正嗣，西 條 雄介

The TGN/EE SNARE protein SYP61 and the ubiquitin ligase ATL31 cooperatively regulate plant responses to carbon/nitrogen conditions in Arabidopsis

• DOI: 10.1093/plcell/koac014
• 发表时间: 2022-01-28
• 期刊: PLANT CELL
• 影响因子: 11.6
• 作者: Hasegawa, Yoko;Reyes, Thais Huarancca;Sato, Takeo
• 通讯作者: Sato, Takeo

Deubiquitinating enzymes UBP12 and UBP13 stabilize the brassinosteroid receptor BRI1

• DOI: 10.15252/embr.202153354
• 发表时间: 2022-02-15
• 期刊: EMBO REPORTS
• 影响因子: 7.7
• 作者: Luo，Yongming;Takagi，Junpei;Sato，Takeo
• 通讯作者: Sato，Takeo