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オートファジー制御に基づく植物免疫の亢進と新奇植物防除剤の創出

基于自噬控制的植物免疫力增强及新型植物控制剂的研制

基本信息

批准号：
21658118
负责人：
朽津和幸
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

植物の感染防御応答のモデル実験系において、オートファジー可視化系を構築すると共に、CIPKなど自然免疫応答に関与する因子の局在やその動態を可視化解析することにより、植物の自然免疫応答におけるオートファジーの機能の解明を進めた。オートファゴソームに局在するユビキチン様タンパク質ATG8と蛍光タンパク質YFPとの融合タンパク質を発現させたBY-2細胞を作出したところ、細胞内にパッチ状の蛍光が観察された。このオートファゴソーム様の蛍光は、糖飢餓条件下で著しく増加し、液胞膜プロトンポンプ阻害剤処理により、液胞内に蓄積された。病原体由来のシグナル因子の効果を解析したところ、自然免疫応答に伴い、オートファジーが抑制される可能性が示唆された。卵菌由来のエリシターcryptogeinによりタバコ培養細胞BY-2株に誘導される活性酸素種(ROS)の生成を指標に、感染防御応答を活性化するリード化合物の効率的なスクリーニング系を確立した。この成果に関して、米国に特許出願した。Ca^<2+>動員、ROSの生成、防御関連遺伝子の発現、過敏感細胞死等、一連の防御応答を飛躍的に亢進し、cryptogeinに対する感受性を高める候補化合物を見出した。タバコ・シロイヌナズナ植物体に処理したところ、BTH等のサリチル酸系に作用する既存の植物抵抗性誘導剤と異なり、エリシターによるサリチル酸系・ジャスモン酸系の双方のシグナル伝達系について、下流の防御関連遺伝子の発現誘導の亢進が見られた。候補化合物の各種病原体に対する抵抗性の検定と共に、作用機構の解明を進めた。

The plant infection defense system is composed of a visualization system, a CIPK natural immune response system, and a dynamic visualization analysis system. By-2 cells, by-8 cells, by-9 cells In the case of sugar starvation, the concentration of glucose in the plasma increased, and the concentration of glucose in the plasma increased. The analysis of pathogen origin factors, natural immune responses, and the possibility of inhibition are discussed. A multidisciplinary system for the effectiveness of a variety of compounds that activate infection defense responses as an indicator of the production of reactive acid species (ROS) induced by the Erita cryptogene derived from oomycetes in cultured cells BY-2 was established. The United States has a special license to make this achievement. Candidate compounds such as Ca^2+> mobilization, ROS production, defense-related gene development, hypersensitive cell death, continuous defense response enhancement, cryptogene sensitivity, etc. were identified. The existing plant resistance inducers, different and different plant resistance inducers, which are affected by plant body treatment, such as BTH, BTH, etc., and the development and induction of defense related genes in downstream are observed. Identification of the resistance of candidate compounds to various pathogens, and elucidation of the mechanism of action