遺伝子発現抑制細胞を用いた植物のシグナル伝達系の解析

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我々はこれまで生化学的手法により、エリシターによる防御応答誘導過程においてホスホリパーゼD(PLD)が重要な役割を果たしていることを示してきた。今回の研究ではこの過程に関わるPLD遺伝子を明らかにするため、それぞれのPLD遺伝子をノックダウンしたイネ細胞を用いてエリシター応答を解析した。当初、アンチセンス法によりイネPLDαの発現を抑制した細胞を用いてエリシター応答を解析したところ、非形質転換体と差異が認められなかったため、イネゲノム中に存在する8個のPLD遺伝子全てについてノックダウン型形質転換体を作出することとした。このため、それぞれの遺伝子に固有の配列を組み込んだRNAi用ベクターを作製し、形質転換を行った。これらの形質転換細胞について遺伝子発現抑制の程度を評価したところ、イネの8個のPLD遺伝子中、6個について顕著に遺伝子発現が抑制された細胞系を得ることができた。残る2種のうち、1つについては遺伝子発現そのものが確認されていないため、対象外とした。これらについてエリシター処理後の活性酸素応答を調べたところ、特定のPLD遺伝子発現抑制細胞において活性酸素応答の低下が認められた。今後、結果の再現性、エリシター応答性遺伝子発現への影響などを複数の系統について確認し、エリシター応答に関わるPLD遺伝子を特定する予定である。また、エリシターシグナル伝達過程の遺伝学的解析のため、シロイヌナズナ変異体のエリシター応答をハイスループットで解析する新たな実験系を開発した。この方法により各種のシグナル伝達系変異体、受容体関連遺伝子変異体について解析を進めた結果、キチンオリゴ糖エリシターの受容・伝達過程に関する新しい知見を得ることができた。