共生微生物感染に必須なカルシウムスパイキング起動と受容に関わる宿主因子の機能解析

参与共生微生物感染所必需的钙离子激活和接收的宿主因子的功能分析

• 批准号: 17687005
• 负责人: 今泉 温子
• 金额: $ 17.47万
• 依托单位: National Institute of Agrobiological Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17687005/
• 关键词: 根粒共生窒素固定; アーバスキュラー菌根菌; 共通シグナル伝達経路; カルシウムスパイキング; CCaMK; CASTOR・POLLUX; 感染受容; ミヤコグサ; common signaling pathway; CASTOR, POLLUX遺伝子; カルシウム・カルモデュリン依存型プロテインキナーゼ

(1)Caスパイキングの受容因子であるCCaMKの機能獲得型CCaMK-CAの共生変異体への形質転換実験から、根粒菌・菌根菌の感染受容を司る共通シグナル伝達経路に属する宿主遺伝子群のうち、Caスパイキングの上流に位置づけられているSYMRK、CASTOR、POLLUX及びNup85遺伝子が、根粒菌及び菌根菌の感染過程に直接的に関与していないことを明らかにした。一方、根粒共生特異的経路に位置するNFR1は、根粒菌の感染過程に直接的に関与することが示され、NSP2は、CCaMKの下流に位置し、根粒器官形成過程を直接的に制御する事が示された。(2)イネTos17挿入変異体OsCCaMKは、花粉そのものが全く形成されない優性不稔表現型を示すことを明らかにした。この雄性不稔および菌根共生不全表現型は、OsCCaMKゲノム配列形質転換により相補されたことから、OsCCaMK遺伝子は、花粉形成および菌根菌共生の2つの過程に必須の遺伝子であることが示された。(3)菌根共生から根粒共生への進化の過程で、CASTOR/POLLUXおよびCCaMK遺伝子が機能的に進化しているかを検証するため、イネオルソログによるミヤコグサ変異体の相補実験を行った。OsCASTOR,OsCCaMKはミヤコグサ当該変異体の根粒共生表現型を完全に相補したが、OsPOLLUXでは、相補は不完全であった。これらの遺伝子では、イネ・ミヤコグサ間でのドメイン構造の大きな変化などはないことから、CASTOR/POLLUX及びCCaMKは、Caシグナル誘導に必要な因子として保存・維持され、根粒共生系においても、共生菌の「感染受容」過程を支える因子として機能していることが強く示唆された。

（1）来自CCAMK，它是CCAMK的受体，CCAMK的功能采集类型CCAMK-CA，转化为共生变体的共生变体，属于属于共同信号传播途径的主人的主人的主人。它们中的根颗粒和罢工。另一方面，位于根晶层中的NFR1直接在根细菌的感染过程中指示，而NSP2位于CCAMK的下游，并直接控制了根颗粒的形成过程。 （2）插入插入的插入插入osccamk已显示出花粉本身表明根本不形成的主要无菌表达类型。由于OSCCAMK基因组序列补充了这种雄性和肖像共生现象类型，因此OSCCAMK基因表明它是花粉形成和罢工的两个过程中的必不可少的基因。 （3）在从共生到根粒的进化过程中，通过宫颈转化进行了互补的实验，而Anoru Solog验证了Castor/Pollux和Ccamk基因在功能上正在发展。 Oscastor和Osccamk完全补充了Miyakogusa的根纹，但在Ospollux中，补体是不完整的。由于这些基因在水稻和宫颈之间没有重大的变化，因此蓖麻/pollux和ccamk被保留并保持为CA信号诱导所必需的因素，甚至在根粒症状中也是如此。这支持“感染接受”过程。

项目成果

根粒菌及び菌根菌の感染受容を司る共通シグナル伝達経路の解析

根瘤菌和菌根真菌接受感染的共同信号转导途径分析

• 发表时间: 2007
• 作者: N.Sandal;T.R.Petersen;J.Murray;Y.Umehara;B.Karas;K.Yano;H.Kumagai;M.Yoshikawa;K.Saito;M.Hayashi;Y.Murakami;X.Wang;T.Hakoyama;H.Imaizumi-Anraku;S.Sato;T.Kato;W.Chen;Md.S.Hossain;S.Shibata;T.L.Wang;K.Yokota;K.Larsen;N.Kanamori;E.Madse;馬場真里;今泉(安楽)温子;今泉(安楽)温子
• 通讯作者: 今泉(安楽)温子

機能獲得型CCaMKを利用した共生微生物の初期感染過程を制御するシグナル伝達系の解析

使用功能获得性 CCaMK 分析控制共生微生物初始感染过程的信号转导系统

• 发表时间: 2008
• 作者: N.Sandal;T.R.Petersen;J.Murray;Y.Umehara;B.Karas;K.Yano;H.Kumagai;M.Yoshikawa;K.Saito;M.Hayashi;Y.Murakami;X.Wang;T.Hakoyama;H.Imaizumi-Anraku;S.Sato;T.Kato;W.Chen;Md.S.Hossain;S.Shibata;T.L.Wang;K.Yokota;K.Larsen;N.Kanamori;E.Madse;馬場真里
• 通讯作者: 馬場真里

共生シグナルの受容と共通シグナル伝達経路の分子遺伝学的解明

共生信号接收和常见信号转导途径的分子遗传学分析

• 发表时间: 2006
• 期刊: 蛋白質・核酸・酵素 51
• 作者: Saito;K;Tirichine L;林誠
• 通讯作者: 林誠

Functional analysis of common signaling pahtway (CSP) genes in Lotus japonicus and Oryza sativa

百脉和水稻共同信号通路（CSP）基因的功能分析

• 发表时间: 2007
• 作者: N.Sandal;T.R.Petersen;J.Murray;Y.Umehara;B.Karas;K.Yano;H.Kumagai;M.Yoshikawa;K.Saito;M.Hayashi;Y.Murakami;X.Wang;T.Hakoyama;H.Imaizumi-Anraku;S.Sato;T.Kato;W.Chen;Md.S.Hossain;S.Shibata;T.L.Wang;K.Yokota;K.Larsen;N.Kanamori;E.Madse;馬場真里;今泉(安楽)温子
• 通讯作者: 今泉(安楽)温子