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Role of multi-drug efflux pump transporters on virulence in phytopathogenic bacteria

Research Project

Project/Area Number 16K14861
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Plant protection science
Research InstitutionOkayama University

Principal Investigator

Ichinose Yuki  岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (50213004)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松井 英譲  岡山大学, 環境生命科学研究科, 助教 (20598833)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords多剤排出ポンプ / 菌体密度感知機構 / MexAB-OprM / MexEF-OprN / べん毛運動能 / タイプIV線毛 / 病原性 / タイプIV線毛運動能
Outline of Final Research Achievements

We investigated the role of resistance-nodulation-division (RND) superfamily, MexAB-OpeM and MexEF-OprN on virulence in Pseudomonas syringae pv. tabaci (Pta) 6605. The sensitivity to plant-derived antimicrobial compounds was investigated in mexB and mexF mutant strains. Bacterial growth was inhibited by acetovanillon, catechol and coumarin in mexB and mexF mutant strains, and virulence of these mutant strains are impaired. The mexAB-oprM was constitutively expressed and activated in mexF mutant, and silenced expression of mexEF-oprN in WT strain was activated in mexB mutant. These results indicate that MexAB-OprM and MexEF-OprN in Pta6605 may exclude acetovanillone, catechol, and coumarin, and MexAB-OprM and MexEF-OprN complemented their function each other. When mexT was overexpressed in Pta6605 WT strain, the expression of mexEF-oprN was activated and accumulation of AHL was cancelled. This result indicates that MexEF-OprN is a negative regulator of AHL accumulation in Pta6605.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

植物病原細菌には複数種の多剤排出ポンプトランスポーター遺伝子が存在しているが,その病原力における役割はよく理解されていなかった。本研究により複数の多剤排出ポンプが植物由来の抗菌性物質の排出を担っていることが明らかになった。また,多剤排出ポンプは菌体密度感知分子の排出にも関わっていることが初めて明らかにされた。病原力を高める多剤排出ポンプや菌体密度感知機構の制御機構の解明は新たな植物病害管理方法の開発につながると思われる。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] MexEF-OprN multidrug efflux pump transporter negatively controls N-acyl-homoserine lactone accumulation in Pseudomonas syringae pv. tabaci 66052018

    • Author(s)
      Sawada, T., Eguchi, M., Asaki, S., Kashiwagi, R., Shimomura, K., Taguchi, F., Matsui, H., Yamamoto, M., Noutoshi, Y., Toyoda K., and Ichinose, Y.
    • Journal Title

      Molecular Genetics and Genomics

      Volume: 未定 Issue: 4 Pages: 907-917

    • DOI

      10.1007/s00438-018-1430-9

    • NAID

      120006629819

    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Pseudomonas syringae pv. tabaci のRNDタイプ多剤排出トランスポーターの病原力における機能解析2019

    • Author(s)
      西村隆史・一瀬勇規・原田みのり・松井英譲・山本幹博・能年義輝・豊田和弘
    • Organizer
      平成31年度日本植物病理学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Pseudomonas syringaeの菌体密度感知機構の解析(3)PsyRとアシルホモセリンラクトンによる遺伝子発現制御機構2018

    • Author(s)
      田阪洋昌ら
    • Organizer
      平成30年度日本植物病理学会大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Pseudomonas syringaeの菌体密度感知機構の解析(4)菌体密度に応じた遺伝子発現制御2018

    • Author(s)
      中津有紀子ら
    • Organizer
      平成30年度日本植物病理学会大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Pseudomonas syringae pv. tabaciの運動性と病原性との関連に関する解析2017

    • Author(s)
      丸山望ら
    • Organizer
      日本植物学会第81回大会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Quorum sensing and MexEFOprN multidrug efflux transporter in Pseudomonas syringae2017

    • Author(s)
      Ichinose, Y. et al.
    • Organizer
      Asian Conference on Plant Pathology
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Pseudomonas syringaeの菌体密度感知機構の解析(2)2017

    • Author(s)
      一瀬勇規ら
    • Organizer
      平成29年度日本植物病理学会関西部会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] Pseudomonas syringaeの菌体密度感知機構と多剤排出ポンプの病原力における役割2016

    • Author(s)
      一瀬勇規・澤田貴博・高田基弘・山本 悟・藤山友里・中津有紀子・田阪洋昌・下村洪祐・田口富美子・松井英譲・山本幹博・能年義輝・豊田和弘
    • Organizer
      第27回植物細菌病談話会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-10-24
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Pseudomonas syringae pv. tabaci 6605における AHL 合成制御機構並びにMexEFoprN多剤排出ポンプの病原力における役割の解析2016

    • Author(s)
      澤田貴博・山本幹博・松井英譲・能年義輝・豊田和弘・一瀬勇規
    • Organizer
      平成28年度日本職物病理学会関西部会
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      2016-09-29
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Pseudomonas syringaeの菌体密度感知機構の解析(1)2016

    • Author(s)
      山本 悟・藤山友里・高田基弘・松井英譲・山本幹博・能年義輝・豊田和弘・一瀬勇規
    • Organizer
      平成28年度日本職物病理学会関西部会
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      2016-09-29
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Pseudomonas syringaeの菌体密度感知機構の解析2016

    • Author(s)
      山本 悟・藤山友里・高田基弘・松井英譲・山本幹博・能年義輝・豊田和弘・一瀬勇規
    • Organizer
      平成28年度日本植物病理学会感染生理談話会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2016-08-10
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 植物病原細菌一細胞可視化系を用いた集団微生物学的観点からの病原性の理解と解明2016

    • Author(s)
      石賀貴子,石賀康博,秋田智美,清川達則,丸山望,尾花望,別役重之,一瀬勇規,野村暢彦
    • Organizer
      平成28年度日本植物病理学会感染生理談話会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2016-08-10
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Book] 植物たちの戦争2019

    • Author(s)
      日本植物病理学会(共著)
    • Total Pages
      262
    • Publisher
      講談社
    • ISBN
      9784065152164
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Book] 第27回 植物細菌病談話会論文集2016

    • Author(s)
      一瀬勇規・澤田貴博・高田基弘・山本 悟・藤山友里・中津有紀子・田阪洋昌・下村洪祐・田口富美子・松井英譲・山本幹博・能年義輝・豊田和弘
    • Total Pages
      118
    • Publisher
      日本植物病理学会
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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