病原菌に対する植物の防御反応誘導機構に関与するU-boxタンパクの機能解析

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RAR1-SGT1-HSP90複合体は、病原菌に対する植物の防御反応と動物の自然免疫反応の誘導に必須な役割を果たす。昨年度までの研究より、SGT1がHSP90と結合することが病原体を認識する抵抗性蛋白質の安定化と防御反応の誘導に必須であることを明らかにした。また、NMR法による解析とin silico HADDOCKプログラムを用いた複合体構造予測及びX線結晶解析法によって、SGT1-HSP90複合体の立体構造を解明した。そこで、本年度はRAR1機能解析を中心に解析を行い、RAR1のSGT1及びHSP90に対する影響を調べた。RAR1のアミノ酸残基に部位特異的変異を導入した変異蛋白質を多数作出し、SGT1及びHSP90との結合を酵母ツーハイブリッド法とin vitro結合実験により調べた。これにより、SGT1及びHSP90との結合に必須なアミノ酸残基を同定した。またin vitro結合実験により、RAR1はSGT1とHSP90との結合を増強させる働きがあることを発見した。さらに変異体を用いて解析を行ったところ、SGT1とHSP90との結合の増強にはRAR1のCHORDIIドメインがSGT1のCSドメインと結合することが必須であることが分かった。このCHORDIIドメインに変異を導入したRAR1変異蛋白質はSGT1との結合が低下し、さらに病原菌に対する防御反応を誘導できなかった。このことから、RAR1がSGT1と結合することが防御反応の誘導に必須であることが明らかとなった。