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植物免疫におけるNOバーストの制御機構解明と耐病性組換え植物の作出

阐明植物免疫中NO爆发的控制机制并创建抗病重组植物

基本信息

批准号：
08J07339
负责人：
浅井秀太
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08J07339/
关键词：
活性酸素種一酸化窒素細胞死

项目摘要

感染できない病原菌が感染を試みると、その極初期に一酸化窒素(NO)や活性酸素種(ROS)が生産され、続いて動的な防御応答が誘導される。植物の特徴的な抵抗反応である過敏感細胞死誘導には、NOとROSの協調的なバランスが必要であると考えられている。NOとROS生成の制御機構を明らかにする目的で、ベンサミアナタバコにおいてウイルス誘導型ジーンサイレンシング法を用いた約5,000遺伝子のスクリーニングによりエリシターであるINFIによって誘導される過敏感細胞死に関与すると思われる候補遺伝子を10個得た。NbRibAは、フラビン(リボフラビン、FMN、FAD)生合成経路に含まれる2つの酵素(GTPCHII、DBPS)活性ドメインを持つタンパク質をコードしており、大腸菌組換えタンパク質はGTPCHII活性およびDBPS活性を示した。また、NbRibAをサイレンシングしたベンサミアナタバコ葉においてリボフラビン、FMN、FAD含量が顕著に低下していたことから、NbRibAがベンサミアナタバコにおいてフラビン合成に関与していることが明らかとなった。そして、NbRibAサイレンシング葉では、INF1によって誘導される過敏感細胞死に加えて、NOやROSの生成も顕著に抑制され、ジャガイモ疫病菌およびウリ類炭疽病菌に対する抵抗性が低下した。さらに、この抑制された過敏感細胞死とNOおよびROS生成は、リボフラビンやFMN、FAD処理によって相補された。FMNやFADは、NO生産に関与するNO合成酵素、硝酸還元酵素やROSを生産するNADPHオキシダーゼの補酵素として知られている。以上のことから、NbRibAのサイレンシングによるNO生成およびROS生成への影響は、FMNとFADの減少に起因するものと考えられた。これまでラジカル分子(ROS,NO)生成酵素の活性制御に関わる具体的な因子についての報告はなく、世界で初めての発見である。

In the early stage of infection, the pathogen produces NO and ROS, and in the middle of the infection, the defense response is induced. Plant characteristics of resistance to reaction, over-sensitive cell death induction, NO and ROS coordination of the need to test NO and ROS production control mechanism to clarify the purpose of the study, the study of the induction type of protein in the study method using about 5,000 protein in the study, the study of the induction type of protein in the study of INFI, the study of the induction type of sensitive cell death, and the study of the study of the candidate protein 10. NbRibA, FMN, FAD) biosynthetic pathway contains two enzymes (GTPCHII, DBPS) activity. The enzyme activity is determined by the enzyme activity, and the activity of GTPCHII and DBPS is determined by the enzyme activity. NbRibA, NbRibRibA, NbRibA, NbRib NbA, NbA, Nb The inhibition of NO and ROS production in hypersensitive cells is complemented by FMN and FAD treatment. FMN and FAD are related to NO synthase, nitrate reductase and ROS production. The effects of NO generation and ROS generation on FMN and FAD reduction are discussed. The activity of ROS, NO-producing enzymes is regulated by specific factors, and the world is beginning to see them.