細胞の水輸送制御を介した植物防御応答機構の解明

申請者らの予備的結果から、植物の免疫受容体（PRR）の活性化に伴って細胞膜局在型水チャネルPIP2;6がリン酸化され、水輸送活性を調節することで防御応答に寄与するという作業仮説が考えられた。本研究では、PRR活性化時のPIP2;6のリン酸化の生理的意義・活性制御機構に着目し、病原菌を認識する免疫センサーと水輸送制御の分子リンクの解明を目的とした。当該年度では、PRR活性化時のPIP2;6リン酸化部位に変異を導入した形質転換植物を作出し、病原細菌Pseudomonas syringae pv. tomato（Pst）接種時の表現型解析を行った。その結果、N末端の7番目のThr（T7）のリン酸化がPstに対する抵抗性に重要である事を突き止めた。PRR-PIP2;6 経路を介した細菌抵抗性メカニズムに重要なリン酸化制御機構を明らかにするため、PIP2;6 T7をリン酸化するKinaseの探索を行った。PRR活性化時のリン酸化プロテオーム解析から、T7のリン酸化はflg22処理後30分以内に有意に増加したことから、PIP2;6近傍のPRR複合体中に存在するKinase（PEPR, BAK1, BIK1）がT7をリン酸化するのではないかと考え、In vitro kinaseアッセイにより検証した。その結果、BAK1がPIP2;6 T7をリン酸化するKinaseとして同定された。

申請者らの予備的結果から、植物の免疫受容体（PRR）の活性化に伴って細胞膜局在型水チャネルPIP2;6がリン酸化され、水輸送活性を調節することで防御応答に寄与するという作業仮説が考えられた。本研究では、PRR活性化時のPIP2;6のリン酸化の生理的意義・活性制御機構に着目し、病原菌を認識する免疫センサーと水輸送制御の分子リンクの解明を目的とした。当該年度では、PRR活性化時のPIP2;6リン酸化部位に変異を導入した形質転換植物を作出し、病原細菌Pseudomonas syringae pv. tomato（Pst）接種時の表現型解析を行った。その結果、N末端の7番目のThr（T7）のリン酸化がPstに対する抵抗性に重要である事を突き止めた。PRR-PIP2;6 経路を介した細菌抵抗性メカニズムに重要なリン酸化制御機構を明らかにするため、PIP2;6 T7をリン酸化するKinaseの探索を行った。PRR活性化時のリン酸化プロテオーム解析から、T7のリン酸化はflg22処理後30分以内に有意に増加したことから、PIP2;6近傍のPRR複合体中に存在するKinase（PEPR, BAK1, BIK1）がT7をリン酸化するのではないかと考え、In vitro kinaseアッセイにより検証した。その結果、BAK1がPIP2;6 T7をリン酸化するKinaseとして同定された。