イネの成長と免疫のエネルギーバランスを調整する仕組み解明 近畿大学2022年5月17日
近畿大学大学院農学研究科・アグリ技術革新研究所の川﨑努教授、博士前期課程（当時）一丸航太氏、講師の山口公志氏らの研究グループは、大阪大学蛋白質研究所、横浜国立大学、岩手生物工学研究センター、農研機構との共同研究で、イネが病原菌非存在下では不必要な免疫の活性化を抑制し、成長にエネルギーを消費できるよう調整していることを明らかにした。この研究成果により、病気に強いイネの開発に繋がることが期待される。
病原菌の非存在下（左）、病原菌感染時（右）の免疫系の応答
近畿大学大学院農学研究科の研究グループは、これまでイネの耐病性に関する研究に取り組み、イネの免疫を制御する因子として、「PUB44」という酵素を発見した。また、このPUB44が免疫応答をはじめとする様々な生命現象をコントロールするために、何らかのタンパク質と相互作用していることが示唆されていた。
同研究グループは、PUB44と相互作用することで免疫応答をコントロールする因子を探索し、「PBI1」というタンパク質を発見。このPBI1を解析した結果、イネの免疫系で重要な役割を果たす「WRKY45」という転写因子の活性を制御していることを見出した。
さらに、病原菌の非存在下では、PBI1がWRKY45の機能を阻害して不必要な免疫の活性化を抑制する一方、病原菌に感染するとPUB44が活性化し、PBI1が分解されて免疫が活性化することを明らかにした。
これは、不必要な免疫誘導によるエネルギー使用を抑え、イネの成長にエネルギーを消費できるよう調整していると考えられる。同研究成果は、PBI1がWRKY45の活性化のオン・オフを介してイネの成長と免疫のエネルギーバランスを調整していることを示しており、今後、病気に強く、収量が安定したイネの開発に繋がることが期待される。
この研究に関する論文は、5月16日（日本時間）、科学誌『Nature Communications』に掲載された。
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