植物は、病原菌をはじめとする多様な微生物に囲まれて生きている。一見すると静的な植物と微生物の関係は、実際には、相手を認識し、防御し、それを回避するための進化を繰り返す、ダイナミックな「せめぎ合い」である。本セミナーでは、植物が細胞表面の免疫受容体を用いて微生物由来分子をどのように認識するのか、そして微生物がその認識をどのように回避・抑制するのかについて、私たちの最近の研究を中心に紹介する。特に、植物免疫受容体から未知の微生物リガンドを探索する研究、受容体とリガンドの進化的多様化、さらに病原糸状菌が感染器官「付着器」に高い膨圧を生み出し植物へ侵入する仕組みを取り上げる。従来、付着器ではメラニン層が半透膜として機能すると考えられてきたが、私たちの研究から、別の細胞壁ポリマーが浸透圧障壁を形成するという新しい像が見えてきた。「植物は微生物の何を見ているのか」「微生物はそれにどう対抗しているのか」という視点から、植物と微生物の相互作用を分子、細胞、進化の各階層で考えたい。

 

Kumakura, N., Motoyama,T., Miyazawa, K., Nogawa, T., Yonehara,K., Sakai, K., Ishihama, N., Matsumori, K., Gan, P., Koshino,H., Fukuma, T., O’Connell, R.J., Shirasu, K. Dihydroxyhexanoic acid biosynthesis controls turgor in pathogenic fungi. (2026) Science 391: 700-706.

Ngou, B.P.M., Wyler, M., Schmid, M.W., Suzuki, T., Albert, M., Dohmae, N., Kadota, Y., Shirasu, K. Systematic discovery and engineering of synthetic immune receptors in plants. (2025) Science 389: eadx2508.

Iino, E., Kadota, Y., Maki, N., Sato, K., Ono, E., Ishihama, N., Rugen-Hankey, M., Wei, S., Ngou, B.P.M., Kumakura, N., Schmid, M.W., Eves-van den Akker, S, Suzuki, T., Uehara, T., Shirasu, K. A trehalase-derived MAMP triggers LecRK-V-mediated immune responses in Arabidopsis. (2025) Science Adv 11: eadv8896.

東京大学大学院理学系研究科・生物科学専攻・発生細胞生物学研究室