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青枯病細菌の植物感染最初期段階に関与する走化性分子機構の全貌解明

Research Project

Project/Area Number 15J05572
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Applied microbiology
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

緋田 安希子  広島大学, 先端物質科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2016: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordschemotaxis / plant pathogen / citrate / boric acid / 青枯病菌 / 走化性 / 走化性センサータンパク質 / 植物感染 / ホウ酸 / 青枯病 / 植物根滲出液
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、土壌伝染性の植物病原菌である青枯病菌の植物感染に重要な走化性物質および走化性センサータンパク質(MCP)の特定を目的として解析を行ってきた。本年度は、感染に関与する可能性が高いと予想された「ホウ酸」と「クエン酸」に焦点をあて解析を行った。
これまでに青枯病菌がホウ酸に対して走化性を示すことを発見したが、ホウ酸走化性の生態学的意義は不明であった。そこでまずは、青枯病菌が真にホウ酸を標的としているのか、ホウ酸の構造類似体に対する走化性を解析した。ボロン酸、ジホウ酸、リン酸、ヒ酸などに対する走化性を測定したところ、いずれにも有意な応答は見られなかった。このことから、青枯病菌は確かにホウ酸を標的化合物としていると考えられた。また特定したホウ酸センサーMcpBのアミノ酸配列から、ホウ酸センサータンパク質は植物病原菌にのみ限定的に分布することが示唆され、植物感染に重要である可能性が高いことが示された。
クエン酸走化性についてはまずMCPの特定を試みた。MCP多重破壊株ライブラリを用いた解析の結果、2つのMCP(McpP,McpC)がクエン酸走化性に関与することが明らかとなった。このうちMcpPは既にリン酸走化性およびマレイン酸忌避走化性に関与することが明らかとなっているMCPであった。また、青枯病菌はクエン酸単体だけでなく、MgやCaとの錯体に対しても走化性を示すが、これらクエン酸錯体に対する走化性にはMcpCが関与しており、McpPは関与しないことが明らかとなった。以上のようなリガンド特性を有する2つのクエン酸センサーの破壊株を用いて、青枯病菌の植物感染へのクエン酸走化性の寄与について評価した。その結果、mcpCおよびmcpPの単独破壊株および二重破壊株のいずれも野生株と同等の植物感染能を示し、クエン酸走化性は青枯病菌の植物感染に寄与しないことが示唆された。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Identification of boric acid as a novel chemoattractant and elucidation of its chemoreceptor in Ralstonia pseudosolanacearum Ps292017

    • Author(s)
      Hida Akiko、Oku Shota、Nakashimada Yutaka、Tajima Takahisa、Kato Junichi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Issue: 1 Pages: 8609-8609

    • DOI

      10.1038/s41598-017-09176-3

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Negative chemotaxis of Ralstonia pseudosolanacearum to maleate and identification of the maleate chemosensory protein2017

    • Author(s)
      Tunchai Mattana、Hida Akiko、Oku Shota、Nakashimada Yutaka、Nikata Toshiyuki、Tajima Takahisa、Kato Junichi
    • Journal Title

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      Volume: 124 Issue: 6 Pages: 647-652

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2017.07.002

    • NAID

      40021420076

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Involvement of many chemotaxis sensors in negative chemotaxis to ethanol in Ralstonia pseudosolanacearum Ps292017

    • Author(s)
      Oku Shota、Hida Akiko、Mattana Tunchai、Tajima Takahisa、Nakashimada Yutaka、Kato Junichi
    • Journal Title

      Microbiology

      Volume: 163 Issue: 12 Pages: 1880-1889

    • DOI

      10.1099/mic.0.000574

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Identification of the mcpA and mcpM genes, encoding methyl-accepting proteins involved in amino acid and l-malate chemotaxis, and involvement of McpM-mediated chemotaxis in plant infection by Ralstonia pseudosolanacearum (formerly Ralstonia solanacearum phylotypes I and III)2015

    • Author(s)
      A. Hida, S. Oku, T. Kawasaki, Y. Nakashimada, T. Tajima, J. Kato
    • Journal Title

      Applied and Environmental Microbiology

      Volume: 81 Issue: 21 Pages: 7420-7430

    • DOI

      10.1128/aem.01870-15

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 青枯病菌 Ralstonia solanacearum のクエン酸走化性と植物感染への重要性2017

    • Author(s)
      緋田 安希子
    • Organizer
      第69回日本生物工学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ホウ酸走化性に関わる新規センサータンパク質の解析2016

    • Author(s)
      緋田安希子、田島誉久、中島田豊、加藤純一
    • Organizer
      第68回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      富山県富山市
    • Year and Date
      2016-09-28
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 青枯病菌Ralstonia solanacearumのホウ酸走化性2015

    • Author(s)
      緋田安希子、奥正太、Mattana Tunchai、田島誉久、中島田豊、加藤純一
    • Organizer
      第67回日本生物工学会大会
    • Place of Presentation
      城山観光ホテル(鹿児島県鹿児島市)
    • Year and Date
      2015-10-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 青枯病菌Ralstonia solanacearumの走化性機構解析とその応用2015

    • Author(s)
      緋田安希子、奥正太、Mattana Tunchai、田島誉久、加藤純一
    • Organizer
      環境バイオテクノロジー学会2015年度大会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2015-06-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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