研究者詳細 - 豊田　和弘

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(64)植物防御応答におけるジアミンオキシダーゼの役割(2)活性調節機構について(平成15年度日本植物病理学会大会講演要旨)

岩橋加代子, 大渡優子, 河原智治, 豊田和弘, 山本幹博, 稲垣善茂, 一瀬勇規, 白石友紀

日本植物病理學會報 69 ( 3 ) 250 - 250 2003年8月

(63)病原菌シグナルに応答するエンドウアポプラストCu/Zn-SODの解析(平成15年度日本植物病理学会大会講演要旨)

笠井智成, 小野梢, 豊田和弘, 稲垣善成, 山本幹博, 一瀬勇規, 白石友紀

日本植物病理學會報 69 ( 3 ) 250 - 250 2003年8月

(62)エンドウ原型質膜に存在するコンカナバリンA(Con A)結合蛋白質の機能解析(平成15年度日本植物病理学会大会講演要旨)

岡崎愛理, 豊田和弘, 杉本恵, 稲垣善茂, 山本幹博, 一瀬勇規, 白石友紀

日本植物病理學會報 69 ( 3 ) 249 - 250 2003年8月

(73)イチゴ黒斑病菌の宿主特異的毒素(AF毒素)が誘導するイチゴ遺伝子の差次的発現(1)差分cDNAライブラリーの作製(平成15年度日本植物病理学会大会講演要旨)

木谷圭詩, 豊田和弘, 白石友紀, 山本幹博

日本植物病理學會報 69 ( 3 ) 252 - 253 2003年8月

(19)植物疾病の分子機構の解明に向けた新たなモデル解析システムの開発

豊田和弘, 池田聡子, 森川淳一, 稲垣善茂, 一瀬勇規, 山本幹博, 白石友紀

日本植物病理學會報 69 ( 1 ) 56 - 56 2003年2月

記述言語：日本語出版者・発行元：日本植物病理学会

エンドウ褐紋病菌Mycosphaerella pinodesのマメ科植物に対する病原性が調べられた結果,本菌は自然宿主であるエンドウの他に,赤クローバー,ナツフジ,キハギ,アルファルファに感染する.これら植物における感染は,同菌の生産するサプレッサーによるナシ黒斑病菌に対する受容性誘導の程度と一致し,サプレッサーが本菌の宿主範囲を決定する因子であることをすでに報告した(Oku et al.,1980).ここでは,植物疾病の分子機構の解明に向けた新たなモデルシステムの開発を目的として,アルファルファに近縁であるMedicago truncatulaに対する褐紋病菌の病原性について調べた.この結果,各国より集められた18種のエコタイプの全てに感染し病斑が誘導されたが,うち2種では柄子殻の形成が認められた.M.truncatulaは,ゲノムサイズが小さく,遺伝子地図・ESTの充実,形質転換の容易さなどから,近年,マメ科のモデルとして選定されている.M.truncatula-M.pinodesの相互作用のモデル化は,病原性・共生といった多様な微生物との相互作用の理解につながる格好のモデルになるものと考えられる.

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(20)モデル植物Arabidopsis thalianaに存在するサプレッサー活性について

Rao U.S., 松下華子, 豊田和弘, 一瀬勇規, 稲垣善茂, 山本幹博, 辻元人, 久保康之, 白石友紀

日本植物病理學會報 69 ( 1 ) 56 - 56 2003年2月

記述言語：日本語出版者・発行元：日本植物病理学会

植物体内には,病原菌サプレッサー様の活性を示す物質が含まれていることが,イネ,オオムギ,エンドウなどで明らかにされてきた.今回,モデル植物であるArabidopsis thaliana Col-1を用いて類似因子を探索した.約1ヶ月苗の地上部から凍結・摩砕・遠心と分配抽出により水層部を回収した.凍結乾燥後,GFC等で分画し分子量1万以下の一つの活性ピークを得た.この標品で処理されたCol-1,WSなど8種のエコタイプ上ではAscochyta rabieiを始めとする4種の非病原菌の感染が成立した.本画分は,A.thalianaの活性酸素生成やファイトアレキシン生産を阻害した.一方,本画分で処理されたキャベツ,タバコ,トマト,エンドウにはA.rabieiは感染できず,予め本画分で処理されたエンドウに褐紋病菌を接種したところ感染が阻害された.この結果は,本画分が病原菌サプレッサーのように異種植物にはエリシターとして認識されることを示唆している.このように,モデル植物中にも種特異的な内生サプレッサーが存在することが判明した.

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(22)感染初期・表層シグナル伝達系と防御応答 : エンドウペルオキシダーゼの発現におけるリン酸等の関与について

河原智治, 難波宏子, 豊田和弘, 稲垣善茂, 一瀬勇規, 山本幹博, 白石友紀

日本植物病理學會報 69 ( 1 ) 56 - 57 2003年2月

記述言語：日本語出版者・発行元：日本植物病理学会

エンドウcDNAライブラリーから細胞外で働くことが予想される5種類のペルオキシダーゼ(POX)がクローニングされた(14年度大会).今回,細胞壁から始まる防御システムを明らかにする第1段階として,細胞壁NTPaseが生成するリン酸のPOX遺伝子の発現に対する影響について解析した.褐紋病菌エリシター処理5時間後には,PAL-mRNAと同様にPOX11,13,14,21,29-mRNAの増加が認められた.しかし,1mMリン酸処理ではPOX11,14,21-mRNAの増加は誘導されたが,POX13,29の増加は認められなかった.エリシター処理エンドウ組織表層にはPOXに依存した活性酸素生成が誘導される(Kiba et al.,1996).そこで,NBTを用いて調べた結果,リン酸処理6および12時間後には顕著な活性上昇が観察された.本活性上昇はシクロヘキシミドやSHAMで阻害されたが,ネオマイシンには非感受性であった.以上の結果は,(1)リン酸による活性酸素生成の誘導とPOX遺伝子の発現には関連があること,(2)POXの発現にはファイトアレキシン生産とは異なる情報伝達系が関連することを示唆する.

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(21)タバコにおけるエリシター応答性受容体様プロテインキナーゼの単離と機能解析

笹部美知子, 豊田和弘, 稲垣善茂, 白石友紀, 一瀬勇規

日本植物病理學會報 69 ( 1 ) 56 - 56 2003年2月

記述言語：日本語出版者・発行元：日本植物病理学会

Differential Display法によるスクリーニングの結果,タンパク質エリシター・エリシチン応答性遺伝子の1つとして,タバコ培養細胞BY-2より,プロテインキナーゼ様遺伝子を単離した.本遺伝子の全長cDNAを単離したところ,本遺伝子産物は膜貫通ドメインを有し,N 末側にレクチン様の受容体ドメイン,C末側にセリン/スレオニン型のプロテインキナーゼ(PK)ドメインを有した受容体様プロテインキナーゼ(NtlecRPK)であると推測された.さらに,NtlecRPKの機能を解析するために,NtlecRPKのPKドメインを組換えタンパク質として生産し,本プロテインキナーゼの基質タンパク質の同定を試みた.in vitro kinase assayの結果,BY-2タンパク質中には,組換えPKにより特異的にリン酸化される約45kDa及び40kDaのタンパク質が存在すること,約45kDaタンパク質のリソ酸化はエリシチン処理により増加することが示された.現在,これら2種のタンパク質の同定を進めている.

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(23)エンドウにおけるサプレッサー応答性遺伝子の解析 : (5)OPR遺伝子ファミリーの発現解析

松井英譲, 中村厳海, 石賀康博, 豊田和弘, 稲垣善茂, 白石友紀, 一瀬勇規

日本植物病理學會報 69 ( 1 ) 57 - 57 2003年2月

記述言語：日本語出版者・発行元：日本植物病理学会

エンドウ褐紋病菌の生産するサプレッサーに応答性のエンドウ遺伝子S64はジャスモン酸合成系の12-oxophytodienoic acid reductase(OPR)と高い相同性を示す.S64の発現制御機構を解析する為,これまでに6つのOPR遺伝子が単離されS64とOPR2が同一であることが明らかとなった.6つのOPR遺伝子の推定アミノ酸配列は互いに80%以上の相同性を有したが,イントロンやプロモーター構造などに多様性が見られた.次に各OPR遺伝子に特異的なプライマーを作成し,RT-PCR法を用いて発現解析を行った.その結果,親和性病原菌の接種,サプレッサー処理で最も強く誘導されるOPR遺伝子はOPR2であることが明らかとなった.また,これまでに解析された各OPR組換えタンパク質の酵素活性と今回の結果から,各OPR遺伝子の相同性による分類は,遺伝子構造,発現の特性,酵素活性による分類と一致し,各々が異なる機能を有することが示唆された.

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エンドウのエリシター誘導性遺伝子発現におけるAAAGモチーフとPsDof1タンパク質の関与

Seki Hikaru, Marutani Mizuri, Inagaki Yoshishige, Toyoda Kazuhiro, Shiraishi Tomonori, Ichinose Yuki

岡山大学農学部学術報告 92 ( 1 ) 21 - 26 2003年2月

記述言語：英語出版者・発行元：岡山大学農学部

Recently, we, isolated cDNA clone, PsDof1, from clicitor-treated pea cDNA library. The putative gene product, a PsDof1, encodes DNA binding protein that specifically binds the DNA fragment containing AAAG core sequence. In this paper we report that GST-PsDof1 fusion protein specifically binds to the promoter region containing AAAG core sequence(s) of PsCHS1, one of the elicitor-inducible genes encoding chalcone synthase (CHS). Furthermore the addition of DNA fragment containing AAAG motif to the 35S minimal promoter provided the elicitor-responsibility in transient transfection assay using pea protoplasts. These results suggest that PsDof1 might be involved in defense responses by acitivating the transcription by a binding to AAAG core sequence in the promoter of the defense-related genes in pea.エリシターを処理したエンドウ上胚軸由来のRNAから作成されたcDNAライブラリーからエリシター処理により発現が増高する遺伝子候補のcDNAとしてPsDof1が単離された．大腸菌で生産されたGST-PsDof１融合タンパク質はAAAG配列をコアとするDNAに結合することが明らかにされている．本論文ではGST-PsDof１がエリシター応答性遺伝子の一つ，PsCHS1のプロモーター上のAAAGまたはCTTT配列を有する断片に特異的に結合することを明らかにした．更にAAAG配列のエリシター応答性シスエレメントとしての機能を解析するため，AAAG配列を４回繰り返したユニットをCaMV35Ｓの最小プロモーターとCATレポーター遺伝子に連結したキメラ遺伝子を構築し，エンドウプロトプラストにエレクトロポレーション法により導入した．CAT活性を指にプロモーター活性を調べたところ，AAAG配列を有するプロモーターは，エリシター処理により活性化されることが明らかとなった．これらの結果はPsDof１がエリシター応答性防御遺伝子のプロモーター上のAAAG配列に結合し，転写を活性化させる可能性を示唆している．

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Need for flagella for complete virulence of Pseudomonas syringae pv. tabaci: genetic analysis with flagella-defective mutants, DfliC and DfliD, in host tobacco plants.

Ichinose, Y, Shimizu, R, Ikeda, Y, Taguchi, F, Marutani, M, Mukaihara, T, Inagaki, Y, Toyoda, K, Shiraishi, T

J. Gen. Plant Pathol. 69 ( 4 ) 244 - 249 2003年

Expression of allene oxide synthase and allene oxide cyclase in the interactions between pea and fungal pathogens.

Ishiga, Y, Inagaki, Y, Toyoda, K, Shiraishi, T, Ichinose, Y

J. Gen. Plant Pathol. 69 ( 6 ) 351 - 357 2003年

Phylogenetic classification of Dof-type transcription factors in pea (Pisum sativum).

Nakamura, N, Marutani, M, Sanematsu, S, Toyoda, K, Inagaki, Y, Shiraishi, T, Ichinose, Y

Plant Biotechnol. 20 ( 3 ) 247 - 252 2003年

記述言語：英語出版者・発行元：Japanese Society for Plant Cell and Molecular Biology

The Dof protein family is a group of plant transcription factors carrying highly conserved 52 residues referred to as the Dof domain, and belongs to the C4 zinc-finger transcription factors. We isolated various PsDof genes by PCR using the Dof-domain nucleotide sequence of the PsDof1 gene from a cDNA library of elicitor-treated pea epicotyls, and these isolated PsDof genes were then classified phylogenetically. Since the obtained genes (PsDof1 to PsDof7) were scattered over various positions of the phylogenetic tree, they were expected to perform various functions as Dof-type transcription factors. From their positions in the tree, it is expected that the PsDof2 and PsDof5 genes are defense related, as is the PsDof1 gene.

DOI： 10.5511/plantbiotechnology.20.247

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その他リンク： https://jlc.jst.go.jp/DN/JALC/00231800981?from=CiNii

植物病原細菌のべん毛を介した植物相互作用．

一瀬勇規, 田口富美子, 稲垣善茂, 豊田和弘, 白石友紀

化学と生物 41 ( 8 ) 511 - 516 2003年

Post-transcriptional modification of Flagellin determines the specificity of HR induction.

F Taguchi, R Shimizu, Y Inagaki, K Toyoda, Tomonori Shiraishi, Yuki Ichinose

Plant Cell Physiol. 44 ( 3 ) 342 - 349 2003年

Cloning and characterization of pea apyrases: Involvent of psAPY1 in response to signal molecules from the pea pathogen, Mycosphaerella pinodes

Journal of plant pathology 69, 33-38 2003年

Differential effects of flagellins from Pseudomonas syringae pv. tabaci, tomato and glycinea on plant defense response.

Taguchi, F, Shimizu, R, Nakajima, R, Toyoda, K, Shiraishi, T, Ichinose, Y

Plant Physiol. & Biochem. 41 165 - 174 2003年

Role of Flagella and Flagellin in Plant - Pseudomonas syringae Interactions

Pseudomonas syringae and Related Pathogens (N. S. Iacobellis ed.) Kluwer AcademicPress (Dordrecht, The Netherland) pp. 311-318. 311 - 318 2003年

Resistance and susceptibility of plants to fungal pathogens

K Toyoda, NC Collins, A Takahashi, K Shirasu

TRANSGENIC RESEARCH 11 ( 6 ) 567 - 582 2002年12月

記述言語：英語掲載種別：書評論文，書評，文献紹介等出版者・発行元：KLUWER ACADEMIC PUBL

Plants are under continuous threat of infection by pathogens endowed with diverse strategies to colonize their host. Comprehensive biochemical and genetic approaches are now starting to reveal the complex signaling pathways that mediate plant disease resistance. Initiation of defense signaling often involves specific recognition of invading pathogens by the products of specialized host resistance (R) genes. Potential resistance signaling components have been identified by mutational analyses to be required for specific resistance in the model Arabidopsis and some crop species. Strikingly, many of the components share similarity to that of innate immune systems in animals. Evidence is also accumulating that plant pathogens have a number of ways to evade host defenses during the early stages of infection, similar to animal pathogens. These strategies are becoming much better understood in a number of plant- pathogen interactions. In this review, we focus on the current knowledge of host factors that control plant resistance and susceptibility to fungal pathogens. The knowledge accumulated in these studies will serve a fundamental basis for combating diseases in strategic molecular agriculture.

DOI： 10.1023/A:1021182111770

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Expression of the 12-oxophytodienoic acid 10,11-reductase gene in the compatible interaction between pea and fungal pathogen

Y Ishiga, A Funato, T Tachiki, K Toyoda, T Shiraishi, T Yamada, Y Ichinose

PLANT AND CELL PHYSIOLOGY 43 ( 10 ) 1210 - 1220 2002年10月

記述言語：英語出版者・発行元：OXFORD UNIV PRESS

Suppressors produced by Mycosphaerella pinodes are glycopeptides to block pea defense responses induced by elicitors. A clone, S64, was isolated as cDNA for suppressor-inducible gene from pea epicotyls. The treatment of pea epicotyls with suppressor alone induced an increase of S64 mRNA within 1 h, and it reached a maximum level at 3 h after treatment. The induction was not affected by application of the elicitor, indicating that the suppressor has a dominant action to regulate S64 gene expression. S64 was also induced by inoculation with a virulent pathogen, M. pinodes, but not by inoculation with a non-pathogen, Ascochyta rabiei, nor by treatment with fungal elicitor. The deduced structure of S64 showed high homology to 12-oxophytodienoic acid reductase (OPR) in Arabidopsis thaliana. A recombinant protein derived from S64 had OPR activity, suggesting compatibility-specific activation of the octadecanoid pathway in plants. Treatment with jasmonic acid (JA) or methyl jasmonic acid, end products of the octadecanoid pathway, inhibited the elicitor-induced accumulation of PAL mRNA in pea. These results indicate that the suppressor-induced S64 gene expression leads to the production of JA or related compounds, which might contribute to the establishment of compatibility by inhibiting the phenylpropanoid biosynthetic pathway.

DOI： 10.1093/pcp/pcf144

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