植物の過敏感反応の誘導と抑制機構の解析

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植物の過敏感反応(HR)誘導のシグナル伝達に関与する因子を単離するために、BY-2細胞及びHRエリシター・エリシチンのモデル系において、HR誘導時に活性化、もしくは不活性化される遺伝子群の単離をすすめた。これまでにいくつかの新規防御応答遺伝子を見いだしたが、本年度は、その中で特に、受容体型キナーゼ遺伝子に注目し、本分子を介したシグナル伝達機構について解析を行った。本キナーゼは、少なくとも3つのメンバーよりなるファミリーを形成していることが明らかとなり、さらにそのうちの2つがエリシチン及び、ジェネラルエリシターにより発現が特異的に誘導されることが示された。また、構造解析の結果より、本キナーゼは、レクチンと高い相同性を持つ構造を受容体様ドメインとして有し、間に膜貫通ドメインをもつ、セリン/スレオニンタイプのプロテインキナーゼであることが示された。防御応答に関与する受容体型プロテインキナーゼとしては、イネの抵抗性遺伝子Xa21が知られており、タンパク質-タンバク質の相互作用を介したシグナル伝達経路が予想されている。今回単離されたキナーゼもリガンド-レセプターを介して、キナーゼによりそのシグナルを下流に伝達するというモデルが推測されるが、受容体としてレクチン様のドメインを有していることから、多糖類、もしくは糖タンパク質をリガンドとして認識する新しいシグナル伝達経路の存在が示唆される。そこで、現在、本遺伝子の組み換えタンパク質を作製し、上流のリガンド分子及び下流のターゲット分子の探索を行っている。また、本遺伝子の過剰発現系、サイレンシングの系を構築しており、今後これらの組み換え植物の解析をさらに詳細にすすめていくことで、本分子を介したシグナル伝達経路とともに、過敏感反応シグナル伝達経路の全貌についても少しづつ明らかとなるものと考えている。