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生理:植物による共生細菌の認識に必要な2種類のLysM型受容体様キナーゼ

Nature 425, 6958 doi: 10.1038/nature02039

大多数の高等植物はアーバスキュラー菌根菌と共生関係を確立するが、根粒菌による共生的窒素固定はマメ科植物に顕著な特徴である。宿主範囲に差があるにもかかわらず、菌根菌と根粒菌の植物への侵入には、宿主との初期相互作用を制御する、植物に固有の共通の遺伝的プログラムが用いられる。マメ科植物の特徴の1つは、根粒菌に特異的なシグナル分子を感知する能力の存在である。本論文では、2種類のLysM型セリン/トレオニン受容体キナーゼ遺伝子NFR1およびNFR5の作用によって、マメ科のモデル植物ミヤコグサ(Lotus japonicus)が、その細菌微生物共生体Mesorhizobium lotiを認識することを報告する。この2種類の膜貫通型キナーゼの細胞外ドメインは、ペプチドグリカンやキチンに結合するタンパク質のLysMドメインに類似している。このため、根粒菌が放出するリポキチン・オリゴ糖シグナル分子の受容に直接かかわると考えられる。今回、NFR1およびNFR5が、リポキチン・オリゴ糖シグナル分子に対する最も初期の生理応答および細胞応答に必要なことを報告する。また両遺伝子が、細菌感染に対するマメ科植物の根の感受性を確立する機構に重要な役割を果たすことについても報告する。

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