ファイトプラズマの病原性因子機能阻害ペプチド開発による防除戦略構築

• Project/Area Number: 15J11207
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Plant protection science
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 北沢 優悟 東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2015-04-24 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000); Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: ファイトプラズマ / 葉化誘導因子

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、宿主因子と拮抗的に病原性因子と結合するペプチドを用いた抵抗性戦略構築に繋げることを目指し、植物病原細菌ファイトプラズマの病原性因子と標的宿主因子との結合様式を特定し、病害誘導機構の作用機作を解明することを目的とした。今年度は、ファイトプラズマの葉化誘導因子PHYLLOGENと、PHYLLOGENの標的宿主因子の結合様式を解析した。その結果、PHYLLOGENが双子葉植物、単子葉植物のいずれも含む様々な植物のAクラス、EクラスMADS-box転写因子(MTF)に結合し、その分解を誘導することで葉化を引き起こすことを明らかとした。さらに、PHYLLOGENはシダ植物や裸子植物が有するA、Eクラスに近縁なMTFをも標的とした。以上のことから、PHYLLOGENはMTFに高度に保存された領域を認識することで広範な植物のMTFを標的とし、その分解誘導という共通の機構で葉化を引き起こしていることが強く示唆された。以上の知見から、ファイロジェンの機能阻害戦略もまた、幅広い植物に一様に適用できる可能性が強く示唆された。加えて、PHYLLOGENによって葉化した植物の形態の観察や遺伝子発現の変動様式を解析した結果、PHYLLOGENによる葉化にはEクラスのMTFの分解誘導が特に重要であることが示唆された。従って、PHYLLOGENとEクラスMTFの結合を阻害することが、とりわけPHYLLOGENの機能を阻害する上で有意義である可能性が考えられた。以上の成果は、PHYLLOGENの詳細な作用機作を解明するものであり、本病原性因子の機能阻害に向けた基盤となる知見と考えている。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Phytoplasma-conserved phyllogen proteins induce phyllody across the Plantae by degrading floral MADS domain proteins (2017)
  • Author(s): Kitazawa Y., Iwabuchi N., Himeno M., Sasano M., Koinuma H., Nijo T., Tomomitsu T., Yoshida T., Okano Y., Yoshikawa N., Maejima K., Oshima K., Namba S.
  • Journal Title: Journal of Experimental Botany Volume: 印刷中
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Degradation of class E MADS-domain transcription factors in Arabidopsis by a phytoplasmal effector, phyllogen. (2015)
  • Author(s): Maejima K., Kitazawa Y., Tomomitsu T., Yusa A., Neriya Y., Himeno M., Yamaji Y., Oshima K., Namba S.
  • Journal Title: Plant Signaling & Behavior Volume: 10 Issue: 8 Pages: e1042635-e1042635
  • DOI: 10.1080/15592324.2015.1042635
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] 花器官の葉化誘導因子ファイロジェンは異なる複数の科の植物に葉化を誘導する (2017)
  • Author(s): 岩渕望・北沢優悟・鯉沼宏章・二條貴通・吉田哲也・吉川信幸・前島健作・大島研郎・難波成任
  • Organizer: 平成29年度日本植物病理学会大会
  • Place of Presentation: 岩手県民情報交流センター（岩手県盛岡市）
• [Presentation] ファイロジェンは広範な植物のMADSドメイン転写因子の分解を誘導する (2017)
  • Author(s): 北沢優悟・岩渕望・渡邉聖斗・鯉沼宏章・丹野和幸・二條貴通・前島健作・大島研郎・難波成任
  • Organizer: 平成29年度日本植物病理学会大会
  • Place of Presentation: 岩手県民情報交流センター（岩手県盛岡市）
• [Presentation] 花葉化因子ファイロジェン「PHYL1」はシロイヌナズナのclass E MADS転写因子の分解を誘導する (2015)
  • Author(s): 笹野百花・前島健作・西田萩子・遊佐礼・北沢優悟・練谷裕太朗・姫野未紗子・大島研郎・難波成任
  • Organizer: 日本植物病理学会関東部会
  • Place of Presentation: 宇都宮大学峰キャンパス (栃木県・宇都宮市)
  • Year and Date: 2015-09-10
• [Presentation] ファイトプラズマの病原性因子PHYL1による葉化誘導機構 (2015)
  • Author(s): 前島健作・姫野未紗子・北沢優悟・福岡美里・石川一也・煉谷裕太朗・大島研郎・難波成任
  • Organizer: 日本マイコプラズマ学会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学芝共立キャンパス（東京都・港区）
  • Year and Date: 2015-05-22
• [Presentation] ファイトプラズマは共通の葉化誘導因子ファイロジェンを有する (2015)
  • Author(s): 北沢優悟・遊佐礼・煉谷裕太朗・姫野未紗子・前島健作・大島研郎・難波成任
  • Organizer: 日本マイコプラズマ学会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学芝共立キャンパス（東京都・港区）
  • Year and Date: 2015-05-22