糸状菌におけるクロマチン修飾を介した病原遺伝子制御カスケードの包括的理解

• 研究課題/領域番号: 16H04883
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 植物保護科学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 中屋敷 均 神戸大学, 農学研究科, 教授 (50252804)
• 研究分担者: 竹田 篤史 立命館大学, 生命科学部, 教授 (60560779)
• 研究協力者: Quyet Nguyen
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円); 2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2017年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2016年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
• キーワード: いもち病菌 / エピジェネティクス / ヒストン修飾 / 菌類 / ヒストンメチル化 / 微生物

研究成果の概要

いもち病菌のヒストンメチル基転移酵素の中で、最も感染に影響が大きなMoSET1遺伝子に注目し、そのシグナル伝達の上流および下流の因子の同定を試みた。その結果、細胞外のシグナル受容からの情報系で大きな役割を果たすMAPキナーゼの一種であるPmK1とMoSET1が直接相互作用することを見出した。また、MoSET1の下流の転写因子として約10個の遺伝子に着目して遺伝子破壊を行ったが、胞子および付着器形成に関与する遺伝子を同定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

イネ科植物いもち病菌は、我が国の稲作にとって最も重要な植物病原菌である。この菌は、感染の過程で細胞分化を行い付着器という特殊な細胞を形成し、植物へと侵入していく。この細胞分化にはクロマチン構造の変化が伴っていると想定されるが、本研究ではその変化に重要な役割を果たすMoSET1を中心として、そこに至るまでのシグナル伝達系、またそれに制御される下流遺伝子など、そのシグナルカスケードの一端を明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] Academia Sinica(その他の国・地域（台湾）)
• [雑誌論文] Blast fungal genomes show frequent chromosomal changes, gene gains and losses, and effector gene turnover. (2019)
  • 著者名/発表者名: Gomez Luciano LB, Jason Tsai I, Chuma I, Tosa Y, Chen YH, Li JY, Li MY, Jade Lu MY, Nakayashiki H, Li WH.
  • 雑誌名: Mol. Biol, Evol. 巻: 36 号: 6 ページ: 1148-1161
  • DOI: 10.1093/molbev/msz045
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Cell biology in phytopathogenic fungi during host infection: commonalities and differences (2019)
  • 著者名/発表者名: Ikeda K., Park P, Nakayashiki H.
  • 雑誌名: J. Gen. Plant Pthol. 巻: 85 号: 3 ページ: 163-173
  • DOI: 10.1007/s10327-019-00846-w
  • NAID: 120006631028
  • 査読あり
• [雑誌論文] A fungal argonaute interferes with RNA interference. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nguyen, Q., Iritani, A., Ohkita, S., Vu, B.V., Yokoya, K., Matsubara, A., Ikeda, K., Suzuki, N., Nakayashiki, H.
  • 雑誌名: Nucleic Acids Research 巻: 46 号: 5 ページ: 2495-2508
  • DOI: 10.1093/nar/gkx1301
  • NAID: 120006454533
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Ralfuranones contribute to mushroom-type biofilm formation by Ralstonia solanacearum strain OE1-1. (2018)
  • 著者名/発表者名: Mori, Y., Hosoi, Y., Ishikawa, S., Hayashi, K., Asai, Y., Ohnishi, H., Shimatani, M., Inoue, K., Ikeda, K., Nakayashiki, H., Nishimura, Y., Ohnishi K., Kiba, A., Kai, K., Hikichi, Y.
  • 雑誌名: Molecular Plant Pathology 巻: 19 号: 4 ページ: 975-985
  • DOI: 10.1111/mpp.12583
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] ヒストンメチル基転移酵素MoSET1が制御するいもち病菌リン酸化酵素の機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 濱根美穂子・池田健一・中屋敷均
  • 学会等名: 日本植物病理学会 関西部会
• [学会発表] MoAgo3アルゴノートはMoAgo1とのsiRNAの競合によりRNAサイレンシングを負に制御する (2017)
  • 著者名/発表者名: Quyet Nguyen ・松原愛・池田 健一・鈴木信弘・中屋敷 均
  • 学会等名: H29年度 日本植物病理学会 関西部会
• [学会発表] イネ科植物いもち病菌における転移因子MAGGYの特異的メチル化機構の解析 (2017)
  • 著者名/発表者名: Nguyen Quyet, Ba Van Vu, Yuki Kondo, Hitoshi Nakayashiki
  • 学会等名: H29年度 日本植物病理学会大会
• [学会発表] Three Argonaute proteins and their associated sRNAs in Pyricularia oryzae (2016)
  • 著者名/発表者名: Q. Nguyen, S. Iritani, B.V. Vu, S. Ohkita, K. Ikeda, and H. Nakayashiki
  • 学会等名: 第7回 国際稲いもち病菌会議
  • 国際学会
• [学会発表] An Argonaute gene in the fungus Magnaporthe oryzae functions as a negative regulator of RNA silencing (2016)
  • 著者名/発表者名: 入谷 彰英・Quyet Nguyen・Ba Van Vu・ 大北修平・横矢佳奈・池田健一・中屋敷 均
  • 学会等名: 第88回 日本遺伝学会