Mechanism of flagellin perception in rice

水稻鞭毛蛋白感知机制

基本信息

  • 批准号:
    15380084
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 9.79万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2003
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2003 至 2004
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The host range of Asidovorax avenae is wide among monocotyledonous but individual strains can infect only one or a few host species. Several defense responses in cultured rice cells were only induced by a rice incompatible strain. Recently we also reported that the flagellin from incompatible A.avenae was involved in the induction of these defense responses. To clarify the mechanism of flagellin perception in rice, we tried to define the region(s) of flagellin protein required for activation of defense response using the recombinant deleted proteins produced in an Escherichia coli expression system. We found that flagellin fragment containing the C-terminal region induced generation of reactive oxygen species and expression of defense-related genes in cultured rice cells, whereas the flagellin fragments containing middle or N-terminal region did not cause any defense responses. The N-terminal fragment comprises core of conserved 22 amino acids (flg22) which induce defense responses in … More tomato and Arabidopsis thaliana. In fact, the N-terminal fragment and flg22-avenae (comprising flg22 position of N1141 flagellin) induced generation of reactive oxygen species in cultured A.thaliana cells. These results suggest that the flagellin perception system in rice is different from that in A.thaliana. We next tried to identify the flagellin perception molecule in rice using yeast-two-hybrid system. Two-hybrid screening using rice cDNA library as play and C-terminal domain as bait showed that FIP50 (flagellin interacting protein) specifically interactes with C-terminal domain of flagellin. FIP50 was functional unknown protein and located in cytoplasm. Immune-precipitation assay revealed that recombinant FIP50 protein specifically binds with flagellin C-terminal protein in vitro. These results together with down regulation of FIP50 expression level by flagellin treatment suggest that FIP50 is involved in flagellin perception and transduction of flagellin perception signaling in rice. Less
燕麦食心虫的寄主范围广,但个别菌株只能侵染一种或几种寄主。在培养的水稻细胞中,只有一个水稻不亲和株系才能诱导几种防御反应。最近,我们还报道了来自不相容麦长管蚜的鞭毛蛋白参与了这些防御反应的诱导。为了阐明水稻中鞭毛蛋白的感知机制,我们试图利用大肠杆菌表达系统中产生的重组缺失蛋白来确定鞭毛蛋白激活防御反应所需的区域。结果表明,含有C-末端的鞭毛蛋白片段诱导水稻细胞产生活性氧和表达防御相关基因,而含有中间或N-末端的鞭毛蛋白片段则不能诱导水稻细胞产生任何防御反应。N-末端片段包含保守的22个氨基酸(flg 22)的核心,其诱导植物中的防御反应。 ...更多信息 番茄和拟南芥。事实上,N-末端片段和flg 22-燕麦(包含N1141鞭毛蛋白的flg 22位置)诱导培养的拟南芥细胞中活性氧物质的产生。这些结果表明,水稻中的鞭毛感知系统是不同的拟南芥。接下来,我们尝试利用酵母双杂交系统鉴定水稻中的鞭毛蛋白感知分子。以水稻cDNA文库为play,以鞭毛蛋白C端结构域为诱饵进行双杂交筛选,结果表明鞭毛蛋白相互作用蛋白FIP 50(flagellininteractingprotein)与鞭毛蛋白C端结构域特异性相互作用。FIP 50是一种功能未知的蛋白质,定位于细胞质中。免疫沉淀实验表明重组FIP 50蛋白与鞭毛蛋白C端蛋白特异性结合。这些结果以及鞭毛蛋白处理对FIP 50表达水平的下调表明,FIP 50参与了水稻鞭毛蛋白的感知和鞭毛蛋白感知信号的转导。少

项目成果

期刊论文数量(13)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
K.Aoki: "Structural elucidation of novel phosphocholine-containing glycosylinositol-phosphoceramidein filamentous fungi and their induction of cell death of cultured rice cells."Biochemical Journal. In press.
K.Aoki:“丝状真菌中新型含磷酸胆碱的糖基肌醇-磷酸神经酰胺的结构阐明及其对培养水稻细胞死亡的诱导。”生物化学杂志。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
N.Tanaka: "Flagellin from an incompatible strain of Acidovorax avenae mediates H202 generation accompanying hypersensitive cell death and expression of PAL, Cht-1, and PBZ1, but not of LOX in rice."Molecular Plant-Microbe Interaction. 16. 422-428 (2003)
N.Tanaka:“来自不相容的燕麦酸食菌菌株的鞭毛蛋白介导 H2O2 的产生,并伴随过敏性细胞死亡和 PAL、Cht-1 和 PBZ1 的表达,但不表达水稻中的 LOX。”分子植物-微生物相互作用。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
M.Iwano: "Three-dimensional architecture of ribosomal DNA within barley nucleoli revealed with electron microscopy."Scanning. 25. 257-263 (2003)
M.Iwano:“用电子显微镜揭示了大麦核仁内核糖体 DNA 的三维结构。”扫描。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
鞭毛タンペク質フラジェリン認識を介した植物の生体防御機構
鞭毛蛋白识别介导的植物防御机制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Nakagawa H;Hasumi K;Woo JT;Nagai K;Wachi M.;蔡 晃植
  • 通讯作者:
    蔡 晃植
鞭毛タンパク質フラジェリン認識を介した植物の生体防御機構
通过识别鞭毛蛋白鞭毛蛋白介导的植物防御机制
  • DOI:
  • 发表时间:
    2004
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Takeda;A.;Wlodawer A;蔡 晃植
  • 通讯作者:
    蔡 晃植
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