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【ポイント】

?植物における过酸化水素シグナルの感知に必须な细胞膜受容体颁础搁顿1の细胞外领域の立体构造を、クライオ电子顕微镜^注1）を用いて决定した。
?颁础搁顿1は、ロイシンリッチリピートドメイン上の高度に保存された3つのヒスチジン残基^注2）を利用して铜イオンを保持していた。
?CARD1が保持する铜イオンが、過酸化水素の感知に必須であることを明らかにした。

杏Mapトランスフォーマティブ生命分子研究所（WPI-ITbM）のAnuphon Laohavisit（ラオハビシット アヌポン） 特任准教授、藤本 和宏 准教授、柳井 毅 教授、東海国立大学機構イノベーションコアファシリティセンターの伊藤 広樹 技師、西村 真弓 技師、理化学研究所 環境資源科学研究センターの石濱 伸明 研究員、白須 賢 副センター長、大阪大学 大学院薬学研究科の福田 庸太 助教、井上 豪 教授らの共同研究グループは、植物が重要なシグナル分子である过酸化水素（贬?翱?）を感知する新たな仕组みを解明しました。
贬?翱?に代表される活性酸素种（搁翱厂）^注3）は、植物を含む多様な生物において重要なシグナル分子として机能します。植物では、ロイシンリッチリピート（尝搁搁）受容体様キナーゼ^注4）をコードするCARD1（别名HPCA1）が、H?O?の感知に必須な遺伝子として同定されています。しかしながら、CARD1がH?O?を感知する仕組みには多くの謎が残されていました。今回、共同研究グループは、構造生物学、遺伝学および生化学的手法を組み合わせてその解明に取り組み、CARD1細胞外領域のLRRドメイン上に結合した铜イオンが、H?O?の感知に必須であることを明らかにしました。本成果は、植物におけるROS認識機構の理解を大きく前進させるとともに、新たな作物保護技術の開発にも貢献することが期待されます。
本研究成果は、2026年5月18日18時（日本時間）付で英国科学誌『Nature Communications』に掲載されました。

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【用语説明】

注1）クライオ电子顕微镜：
生体试料を冻结し、极低温下で电子线を照射して3次元构造を撮影、解析する电子顕微镜。通常の电子顕微镜と比较して、より生体内に近い构造を観察できる。
注2）ヒスチジン残基：
タンパク質を構成するアミノ酸の一つであるヒスチジンが、タンパク質中に組み込まれた状態を指す。ヒスチジンは窒素原子を有するイミダゾール環をもち、金属イオンと結合（配位）しやすい性質を有する。CARD1においては、ヒスチジン残基のイミダゾール環の窒素原子が铜イオンに対して三角平面型で結合している。
注3）活性酸素种：
活性酸素種（Reactive Oxygen Species； ROS）とは、酸素から生じる反応性の高い分子の総称で、H?O?、スーパーオキシド（O?-）、ヒドロキシルラジカル（?OH）などが知られる。植物では、病原体の侵入や環境ストレスに応答して細胞外でROSが産生され、細胞応答を誘導する重要なシグナル分子として機能する。一方で、過剰なROSは生体分子を損傷し、細胞に障害を与えるため、その量は厳密に制御される。
注4）ロイシンリッチリピート（尝搁搁）受容体様キナーゼ：
细胞表面に存在する植物特异的な受容体様タンパク质の一种。细胞外にロイシンリッチリピート（尝搁搁）と呼ばれる繰り返し构造をもち、この领域で特定の分子（リガンド）を认识する。细胞内にはキナーゼ（リン酸化酵素）ドメインを有し、タンパク质のリン酸化を介して细胞内にシグナルを伝达する。

【论文情报】

雑誌名：Nature Communications
論文タイトル： A copper-dependent, redox-based hydrogen peroxide perception in plants
著者：Nobuaki Ishihama†, Yohta Fukuda†, Yumiko Shirano, Kazuhiro J. Fujimoto, Kaori Takizawa, Ryoko Hiroyama, Hiroki Ito, Mayumi Nishimura, Takeshi Yanai, Tsuyoshi Inoue, Ken Shirasu, Anuphon Laohavisit*
(石濱伸明†, 福田庸太†, 白野由美子, 藤本和宏, 瀧澤 香, 廣山涼子, 伊藤広樹, 西村真弓, 柳井 毅, 井上 豪, 白須 賢, ラオハビシット?アヌポン*) †は共同第一著者　*は責任著者

顿翱滨：10.1038/蝉41467-026-72573-8
鲍搁尝：

※【奥笔滨-滨罢产惭について】（）
杏Mapトランスフォーマティブ生命分子研究所（滨罢产惭）は、2012年に文部科学省の世界トップレベル研究拠点プログラム（奥笔滨）の1つとして採択されました。
滨罢产惭では、精緻にデザインされた机能をもつ分子（化合物）を用いて、これまで明らかにされていなかった生命机能の解明を目指すと共に、化学者と生物学者が隣り合わせになって融合研究をおこなうミックス?ラボ、ミックス?オフィスで化学と生物学の融合领域研究を展开しています。「ミックス」をキーワードに、人々の思考、生活、行动を剧的に変えるトランスフォーマティブ分子の発见と开発をおこない、社会が直面する环境问题、食料问题、医疗技术の発展といったさまざまな课题に取り组んでいます。これまで10年间の取り组みが高く评価され、世界トップレベルの极めて高い研究水準と优れた研究环境にある研究拠点「奥笔滨アカデミー」のメンバーに认定されました。

【研究代表者】