吉田班
吉田班・論文発表
Masuda, S., Gan, P., Kiguchi, Y., Anda, M., Sasaki, K., Shibata, A., Iwasaki, W., Suda, W., and *Shirasu, K.
Uncovering microbiomes of the rice phyllosphere using long-read metagenomic sequencing.
Commun. Biol., 7, 357 (2024) Linkプレスリリース
Kumakura, N., Singkaravanit-Ogawa, S., Gan, P., Tsushima, A., Ishihama, N., Watanabe, S., Seo, M., Iwasaki, S., Narusaka, M., Narusaka, Y., Takano, Y., and *Shirasu, K.
Guanosine-specific single-stranded ribonuclease effectors of a phytopathogenic fungus potentiate host immune responses.
New Phytol., 242, 170-191 (2024) Link
Ngou, B.P.M., Wyler, M., Schmid, M.W., *Kadota, Y., and *Shirasu, K.
Evolutionary trajectory of pattern recognition receptors in plants.
Nature Commun., 15, 308 (2024) Linkプレスリリース
植物が陸上に進出し、多様な微生物と遭遇する中で、どのようにして病原微生物を認識する能力を獲得したのか、植物免疫の起源に関しては未解明でした。本研究では、公開されている350種の植物ゲノム情報から、細胞膜に局在する受容体をコードする遺伝子を約21万個抽出して比較解析を行いました。そして、病原体の侵入を認識する免疫受容体群（ロイシンリッチリピート（LRR）受容体型リン酸化酵素（LRR-RLKs）、およびロイシンリッチリピート受容体様タンパク質（LRR-RLPs））の進化の軌跡を調べました。その結果、LRR-RLPs型の免疫受容体群は発生・成長の制御を担う受容体群と共通の祖先から派生し、進化の過程でそれぞれの機能に必要なモジュールを獲得することで異なる受容体へと進化したことが分かりました。これにより、植物免疫を理解する上で重要な疑問の一つであった植物免疫の起源について、本研究は分子レベルでの解答を与えることができました。さらに免疫型LRR-RLPsと発生・成長型LRR-RLK-Xbsの進化と、それぞれが進化させた機能的モジュールが明らかになりました。本研究によって、植物のゲノム情報から、免疫受容体として働く遺伝子と発生・成長に関わる遺伝子を簡便かつ正確に予測することができるようになりました。
Yonehara, K., Kumakura, N., Motoyama, T., Ishihama, N., Dallery, J.-F., O'Connell, R., and *Shirasu, K.
Efficient multiple gene knockout in Colletotrichum higginsianum via CRISPR/Cas9 ribonucleoprotein and URA3-based marker recycling.
Mol. Plant Pathol., 24, 1451-1464. (2023) Link
*Asai, S., Cevik, V., *Jones, J.D.G., and *Shirasu, K.
Cell-specific RNA profiling reveals host genes expressed in Arabidopsis cells haustoriated by downy mildew.
Plant Physiol., 193, 259-270. (2023) Link
*Koshimizu, S., Masuda, S., Shibata, A., Ishii, T., Shirasu, K., Hoshino, A., and Arita, M.
Genome and transcriptome analyses reveal genes involved in the formation of fine ridges on petal epidermal cells in Hibiscus trionum.
DNA Res., 30, dsad019. (2023) Link
Nakayasu, M., Takamatsu, K., Kanai, K., Masuda, S., Yamazaki, S., Aoki, Y., Shibata, A., Suda, W., Shirasu, K., Yazaki, K., and *Sugiyama, A.
Tomato root-associated Sphingobium harbors genes for catabolizing toxic steroidal glycoalkaloids.
mBio, 14, e00599-00523. (2023) Link
Chen, X., Fang, D., Xu, Y., Duan, K., Yoshida, S., Yang, S., Sahu, S.K., Fu, H., Guang, X., Liu, M., Wu, C., Liu, Y., Mu, W., Chen, Y., Fan, Y., Wang, F., Peng, S., Shi, D., Wang, Y., Yu, R., Zhang, W., Bai, Y., Liu, Z.-J., Yan, Q., Liu, X., Xu, X., Yang, H., Wu, J., Graham, S.W., and *Liu, H.
Balanophora genomes display massively convergent evolution with other extreme holoparasites and provide novel insights into parasite–host interactions.
Nature Plants, 9, 1627-1642. (2023) Link
Saul, F., Scharmann, M., Wakatake, T., Rajaraman, S., Marques, A., Freund, M., Bringmann, G., Channon, L., Becker, D., Carroll, E., Low, Y.W., Lindqvist, C., Gilbert, K.J., Renner, T., Masuda, S., Richter, M., Vogg, G., Shirasu, K., Michael, T.P., Hedrich, R., *Albert, V.A., and *Fukushima, K.
Subgenome dominance shapes novel gene evolution in the decaploid pitcher plant Nepenthes gracilis.
Nature Plants, 9, 2000–2015 (2023) Link
Goto, Y., Maki, N., Sklenar, J., Derbyshire, P., Menke, F.L.H., Zipfel, C., *Kadota, Y., and *Shirasu, K.
The phagocytosis oxidase/Bem1p domain-containing protein PB1CP negatively regulates the NADPH oxidase RBOHD in plant immunity.
New Phytol., 241, 1763–1779 (2024) Link
Cui, S., Inaba, S., *Suzaki, T., and *Yoshida, S.
Developing for nutrient uptake: Induced organogenesis in parasitic plants and root nodule symbiosis.
Curr. Opin. Plant Biol., 76, 102473 (2023) Link
Kee, Y.J., Ogawa, S., Ichihashi, Y., Shirasu, K., and *Yoshida, S.
Strigolactones in rhizosphere communication: Multiple molecules with diverse functions.
Plant Cell Physiol., 64, 955–966 (2023) Link
Ishihama, N., Laohavisit, A., Takizawa, K., and *Shirasu, K.
Apoplastic expression of CARD1-ecto domain in Nicotiana benthamiana and purification from the apoplastic fluids.
Bio-protocol, 12, e4387 (2022) Link
Aoki, N., Cui, S., Ito, C., Kumaishi, K., Kobori, S., Ichihashi, Y., and *Yoshida, S.
Phenolic signals for prehaustorium formation in Striga hermonthica.
Front. Plant Sci., 13, 1077996 (2022) Link
Aoki, N., Cui, S., and *Yoshida, S.
Cytokinins induce prehaustoria coordinately with quinone signals in the parasitic plant Striga hermonthica.
Plant Cell Physiol., 63, 1446-1456 (2022) Link
*Ogawa, S., and *Shirasu, K.
Strigol induces germination of the facultative parasitic plant Phtheirospermum japonicum in the absence of nitrate ions.
Plant Signal. Behav., 17, 2114647 (2022) Link
Ogawa, S., Cui, S., White, A. R. F., Nelson, D.C., Yoshida, Y., and *Shirasu, K.
Strigolactones are chemoattractants for host tropism in Orobanchaceae parasitic plants.
Nature Commun., 13, 4653 (2022) Linkプレスリリース
根寄生植物は、①宿主となる植物が近くにいることを認識し発芽する、②自身の根を宿主の根に向けて伸ばす、③根を連結させ栄養や水を奪う、という3段階を経て寄生を完了させます。このうち、①と③については研究が進められてきましたが、②の屈性と呼ばれる現象のメカニズムについてはほとんど明らかになっていませんでした。今回、国際共同研究グループは、ハマウツボ科寄生植物のコシオガマが宿主の根から放出される根圏情報物質のストリゴラクトン（SL）に対して屈性を示すことを発見しました。この屈性はアフリカなどで農業被害を引き起こしている同じハマウツボ科のストライガでも見られる一方で、非寄生植物では見られないことから、ハマウツボ科寄生植物に特有の戦略である可能性があります。また、SLへの屈性には植物ホルモンであるオーキシンの輸送が関与すること、屈性はアンモニウムイオンの存在下では抑制されることを発見し、さらにSLを認識して屈性を引き起こす受容体を同定しました。
Kokla, A., Leso, M., Zhang, X., Simura, J., Serivichyaswat, P.T., Cui, S., Ljung, K., Yoshida, S., and *Melnyk, C.W.
Nitrogen represses haustoria formation through abscisic acid in the parasitic plant Phtheirospermum japonicum.
Nature Commun., 13, 2976 (2022) Link
Kato, H., Nemoto, K., Shimizu, M., Abe, A., Asai, S., Ishihama, N., Matsuoka, S., Daimon, T., Ojika, M., Kawakita, K., Onai, K., Shirasu, K., Yoshida, M., Ishiura, M., Takemoto, D., Takano, Y., and *Terauchi, R.
Recognition of pathogen-derived sphingolipids in Arabidopsis.
Science, 376, 857-860 (2022) Linkプレスリリース
Ishihama, N., Choi, S-W., Noutoshi, Y., Saska, I., Asai, S., Takizawa, K., He., S.Y., Osada, H., and *Shirasu, K.
Oxicam-type nonsteroidal anti-inflammatory drugs inhibit NPR1-mediated salicylic acid pathway.
Nature Commun., 12, 7303 (2021) Linkプレスリリース
植物は、病原菌の感染行動を認識すると、生体防御反応を誘導することで病原菌の感染および増殖を防ぎます。ヒトの非ステロイド性抗炎症薬として知られるサリチル酸は、ヤナギの樹皮から抽出した解熱鎮痛剤の実体として2000年以上前から使用されてきましたが、植物体内においては、サリチル酸は内生のシグナル分子であり、転写補助因子NPR1を介して植物免疫応答を活性化する働きを持っています。今回新たに化合物ライブラリーから植物の免疫応答を抑制する化合物として、化学構造の類似した3種類のオキシカム系非ステロイド性抗炎症薬を同定しました。さらに、その1つが細胞内の酸化還元状態を酸化側に傾かせること、そしてサリチル酸で発現が上昇する遺伝子群を広範に抑制することを示し、サリチル酸のシグナル伝達機構の一端を明らかにしました。
Mutuku, J.M., Cui, S., Yoshida, S., and *Shirasu, K.
Orobanchaceae parasite–host interactions.
New Phytol., 230, 46-59 (2021) Link
Ogawa, S., Wakatake, T., Spallek, T., Ishida, J.K., Sano, R., Kurata, T., Demura, T., Yoshida, S., Ichihashi, Y., Schaller, A., and *Shirasu, K.
Subtilase activity in the intrusive cells mediates haustorium maturation in parasitic plants.
Plant Physiol., 185, 1381-1394 (2021) Link
*Yoshida S., and Kee, Y.J.
Large-scale sequencing paves the way for genomic and genetic analyses in parasitic plants.
Curr. Opin. Biotech., 70, 248-254 (2021) Link
Greifenhagen, A., Braunstein, I., Pfannstiel, J., Yoshida, S., Shirasu, K., Schaller, A., and *Spallek, T.
The Phtheirospermum japonicum isopentenyltransferase PjIPT1a regulates host cytokinin responses in Arabidopsis.
New Phytol., 232, 1582-1590 (2021) Link
Furuta, M.K., Xiang, L., Cui, S., and *Yoshida, S.
Molecular dissection of haustorium development in Orobanchaceae parasitic plants.
Plant Physiol., 186, 1424-1434 (2021) Link
Fishman, M.R., and *Shirasu, K.
How to resist parasitic plants: pre- and post attachment strategies.
Curr. Opin. Plant Biol., 62, 102004 (2021) Link
Masumoto, N., Suzuki, Y., Cui, S., Wakazaki, M., Sato, M., Shibata, A., Furuta, K. M., Ichihashi, Y., Shirasu, K., Toyooka, K., Sato, Y., and *Yoshida, S.
Three-dimensional reconstructions of haustoria in two parasitic plant species in the Orobanchaceae.
Plant Physiol., 185, 1429-1442 (2021) Link
Boukteb, A., Sakaguchi, S., Ichihashi, Y., Kharrat, M., Nagano, A.J., *Shirasu, K., and *Bouhadida, M.
Analysis of genetic diversity and population structure of Orobanche foetida populations from Tunisia using RADseq.
Front Plant Sci., 12, 618245 (2021) Link
Cui Songkui、*吉田聡子
寄生植物の吸器形成と宿主侵入におけるエチレンの役割
BSJ-Review, 12, 101 (2021) Link
*吉田聡子、*白須賢
ストライガのゲノム解析から見えてきた寄生植物の進化
植物の生長調節, 55, 105-109 (2020) Link