ＭＡＰキナーゼ活性の可視化による植物免疫機構の解明

通过可视化 MAP 激酶活性阐明植物免疫机制

• 批准号: 14J04206
• 负责人: 安達 広明
• 金额: $ 1.79万
• 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: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J04206/
• 关键词: MAPK; FRET; バイオセンサー; MAPKセンサー

植物独自の免疫システムは、2段階の質的に異なる抵抗反応で構成されるが、共通してMAPKカスケードを介して発揮される。1つのシグナル伝達経路が異なる応答を誘導する要因として、MAPK活性の持続時間の長さや強度の違いが考えられる。病原菌認識後のMAPKの活性動態を調べるには、従来の生化学的解析とは異なり、非破壊的にMAPK活性を評価できる実験系が必要である。本研究では、MAPKの活性動態を可視化するバイオセンサー (MAPKセンサー) を作製し、病原菌が感染した細胞でMAPK活性を時間的・空間的に観察することで、MAPKシグナル伝達機構の分子基盤を構築することを目的とした。本センサーは、MAPKによる基質タンパク質のリン酸化に応答し、2種の隣接した蛍光タンパク質間で蛍光共鳴エネルギー移動 (FRET) が起こるように設計している。FRET強度には、2種の蛍光タンパク質間の距離と角度が重要であり、リン酸化活性に依存して生体内で理想的な配置をとる構造を模索する必要がある。蛍光タンパク質の配向やリンカーの種類を検討し、FRET強度比 (ON/OFF) が1.3以上となる実用レベルのセンサーの作製に成功した。また、MAPKセンサーに細胞内局在シグナルを付加し、任意に植物細胞内での局在を調整した。それらセンサーを一過的に発現させたベンサミアナタバコ葉に免疫応答を誘導すると、それぞれの細胞内局在部位においてFRETによる蛍光が観察された。この結果から、作製したMAPKセンサーが、MAPK活性のライブイメージングを可能にする有用なツールであることが示された。

Plant immune system is composed of two different types of resistance, and common MAPK system is developed. 1. The main reasons for the induction of MAPK activity, the duration of MAPK activity and the intensity of MAPK activity are discussed. It is necessary to analyze the biochemical changes of MAPK activity after pathogen recognition. This study aims to visualize MAPK activity dynamics, control MAPK activity, detect MAPK activity in cells infected by pathogens, and construct MAPK molecular substrates. This paper describes the design of two kinds of adjacent optical resonance (FRET), namely, MAPK, matrix, mass and acidification. FRET intensity depends on the distance and angle between the two substances, and the activity depends on the ideal configuration and structure of the organism. The type of alignment of the light source and the FRET intensity ratio (ON/OFF) are discussed, and the operation of the FRET source is successfully carried out. MAPK is the cellular structure of a plant, and the cellular structure of a plant can be adjusted. In addition, the immune response of the cells was detected in the middle of the cell The result is that MAPK activity can be controlled by the enzyme.

项目成果

Nicotiana benthamiana MAPK-WRKY pathway regulates effector-triggered ROS burst to confer resistance against Phytophthora infestans.

本塞姆氏烟草 MAPK-WRKY 通路调节效应器触发的 ROS 爆发，从而赋予对致病疫霉的抗性。

• 发表时间: 2016
• 作者: Adachi;H.;Nakano;T.;Miyagawa;N.;Ishihama;N.;Yoshioka;M.;Katou;Y.;Yaeno;T.;Shirasu;K. and Yoshioka;H.
• 通讯作者: H.

免疫応答においてMAPK活性を可視化するバイオセンサーの開発

开发可视化免疫反应期间 MAPK 活性的生物传感器

• 发表时间: 2017
• 作者: Le Roux;C.;Huet;G.;Jauneau;A.;Camborde;L.;Tremousaygue;D.;Kraut;A.;Zhou;B.;Levaillant;M.;Adachi;H.;Yoshioka;H.;Raffaele;S.;Berthome;R.;Coute;Y.;Parker;J.E. and Deslandes;L.;Hiroaki Adachi and Hirofumi Yoshioka;安達広明・石濱伸明・吉岡美樹・鳴坂真理・鳴坂義弘・吉岡博文
• 通讯作者: 安達広明・石濱伸明・吉岡美樹・鳴坂真理・鳴坂義弘・吉岡博文

Transactivation of NbRBOHB gene via MAPK-WRKY pathway is essential for effector-triggered ROS burst in Nicotiana benthamiana.

NbRBOHB 基因通过 MAPK-WRKY 途径的反式激活对于本塞姆氏烟草中效应器触发的 ROS 爆发至关重要。

• 发表时间: 2015
• 作者: Adachi;H.;Ishihama;N.;Nakano;T.;Miyagawa;N.;Yoshioka;M.;Yaeno;T.;Shirasu;K. and Yoshioka;H.
• 通讯作者: H.

植物免疫におけるMAPK-WRKY経路を介した活性酸素生産機構

植物免疫中通过MAPK-WRKY途径产生活性氧的机制

• 发表时间: 2015
• 作者: Adachi;H.;Ishihama;N.;Nakano;T.;Miyagawa;N.;Yoshioka;M.;Yaeno;T.;Shirasu;K. and Yoshioka;H.;安達広明
• 通讯作者: 安達広明

In vivo phosphorylation of WRKY transcription factor by MAPK. "Plant MAP Kinases: Methods and Protocols", In Methods in Molecular Biology

MAPK 对 WRKY 转录因子的体内磷酸化。

• 发表时间: 2014
• 作者: Nobuaki Ishihama;Hiroaki Adachi;Miki Yoshioka and Hirofumi Yoshioka
• 通讯作者: Miki Yoshioka and Hirofumi Yoshioka