研究・教育の概要

私たちが目にする生物多様性は、生物同士の相互作用や競争の賜物です。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）や自らの細胞異常を表すデンジャーシグナル（DAMPs）を指標に、免疫受容体（パターン認識受容体）が病原菌の侵入や感染程度を感知することで、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）、マイクロバイオーム」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、植物に生息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おり、③共生菌と病原菌との相違点や共通点についても菌側の視点から明らかにしていきます。同時に、④共生マイクロバイオーム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、トマトなどを材料として、さまざまな微生物と植物が織り成す相互作用の役割や分子制御メカニズム、さらには共進化について研究を進めています。植物免疫や共生に関する研究を通して、植物・微生物の環境適応戦略に関する理解を深めることや、環境保全型農業技術の開発に貢献したいと考えています。

主な研究テーマ

1. 植物が病原菌と非病原菌を識別する生体防御システムを明らかにする。また、植物が環境変動に応じて免疫システムを調節しながら、微生物共生を活用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. 植物と共生微生物（エンドファイト）の相互作用の意義や分子基盤を明らかにするとともに、植物と共生するマイクロバイオームの実態や役割、それを制御する仕組みを明らかにする。