研究・教育の概要

私たちが目にする生物多様性をもたらしたのは、生物同士の相互作用です。植物は、抗原抗体反応に代表されるような獲得免疫を持たず、一定数の免疫センサーに基づく自然免疫で無限に進化し得る多様な微生物の相手をしています。微生物に特有の成分（MAMPs）や自らの細胞プロセス異常を表すデンジャーシグナル（DAMPs）を免疫センサー（パターン認識受容体）で感知することで、病原菌の侵入や感染を察知し、的確に防御応答を誘導して身を守っています。一方、ヒトの腸内細菌等と同様に、植物の組織内にも細菌や糸状菌等の微生物の集団「微生物叢（そう）」が病気も防御応答も起こすこともなく生息しています。私たちは、植物が病原菌と非病原菌を識別する仕組みについて、①パターン認識受容体によるシグナル伝達や、②防御関連遺伝子の発現制御に着目しながら解明を進めています。また、植物に内生する菌の中には植物の成長や環境適応を助ける菌も含まれています。そこで、③内生菌の個々の生理機能や感染戦略について、病原菌との相違点や共通点を明らかにしていくと同時に、④植物と微生物叢（そう）の相互作用が植物の環境適応に果たす役割についても解明を進めています。シロイヌナズナやイネなどを材料として、さまざまな微生物と植物が織り成す相互作用の生物学的な意義や分子制御メカニズムを明らかにしていきます。これらの研究を通して、植物の免疫システムや環境適応戦略に関する理解を深めることや、環境保全型農業の推進に貢献したいと考えています。

主な研究テーマ

1. 微生物や細胞ダメージを認識するパターン認識受容体を介して誘導される、植物の生体防御システムを明らかにする。また、様々な環境変動に応じて免疫システムを調節しながら、植物が微生物との相互作用を介して環境適応を進める仕組みを明らかにする。
2. 免疫応答の活性化に伴い多くの防御応答関連遺伝子の発現をすばやく同調的にオン・オフする仕組みや、免疫活性化を記憶して次の刺激に対する応答をスムーズにする仕組みを明らかにする。
3. 植物と内生微生物（エンドファイト）の相互作用の意義や内生微生物の感染戦略を明らかにするとともに、植物が膨大な微生物叢と展開する相互作用の実態やそれを制御する仕組みを明らかにする。