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Research on the molecular mechanism of phyllogen, a multi-functional bacterial effector

Research Project

Project/Area Number 19K15840
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 39040:Plant protection science-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Kitazawa Yugo  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任研究員 (50803160)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsファイトプラズマ / ファイロジェン
Outline of Research at the Start

植物病原細菌ファイトプラズマが分泌するタンパク質「ファイロジェン」は、植物の花器官を葉に転換させる葉化を引きおこすのに加えて、媒介昆虫を植物に誘引することが報告されているが、そのメカニズムについての詳細は不明である。本研究はファイロジェンの標的となる既知の植物因子に構造が類似した異なる宿主因子がファイロジェンの標的となるかを検証し、その影響を解析する。これにより、本因子の多機能性の根底にある分子的機能が解明されることが期待される。

Outline of Final Research Achievements

Phyllogen, which is secreted by phytoplasmas, not only induces phyllody of flowers but enhances insect colonization on plants. However, mechanisms underlying the multifunctionality of the protein remain unelucidated. In this study, we screened host factors targeted by phyllogens. The results showed that phyllogens bind to and induce degradation of various host factors including those related to insect resistance in addition to those related to flower development. Furthermore, we identified phyllogens from various phytoplasmas and compared their functions. The results showed functional differences among the phyllogens, suggesting that the functions of phyllogens may be diversified among phytoplasmas and contribute to environmental adaptation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ファイトプラズマにとって、媒介昆虫を介した感染植物から他植物への伝搬は生存のための最重要課題である。本研究では花器官葉化因子であり昆虫誘因因子としても知られるファイロジェンの機能解析の結果、当該多機能性を支配する分子機構の解明につながる新規標的因子を同定したものであり、植物-昆虫間を交互に感染するファイトプラズマの感染戦略の解明につながる。さらに本研究ではファイトプラズマ間でファイロジェンの機能が多様化していることを示しており、本成果はファイトプラズマが世界中で様々な植物に感染する上で環境適応を如何に成し遂げたかを解明する端緒となりうる。

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Functional variation in phyllogen, a phyllody‐inducing phytoplasma effector family, attributable to a single amino acid polymorphism2020

    • Author(s)
      Iwabuchi Nozomu、Kitazawa Yugo、Maejima Kensaku、Koinuma Hiroaki、Miyazaki Akio、Matsumoto Ouki、Suzuki Takumi、Nijo Takamichi、Oshima Kenro、Namba Shigetou、Yamaji Yasuyuki
    • Journal Title

      Molecular Plant Pathology

      Volume: 21 Issue: 10 Pages: 1322-1336

    • DOI

      10.1111/mpp.12981

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Spatiotemporal dynamics and quantitative analysis of phytoplasmas in insect vectors2020

    • Author(s)
      Koinuma Hiroaki、Maejima Kensaku、Tokuda Ryosuke、Kitazawa Yugo、Nijo Takamichi、Wei Wei、Kumita Kohei、Miyazaki Akio、Namba Shigetou、Yamaji Yasuyuki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Issue: 1 Pages: 4291-4291

    • DOI

      10.1038/s41598-020-61042-x

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ファイトプラズマの病原性と治療技術2019

    • Author(s)
      前島健作、北沢優悟
    • Journal Title

      アグリバイオ

      Volume: 3 Pages: 1108-1114

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ファイトプラズマの葉化誘導因子ファイロジェンの網羅的探索2021

    • Author(s)
      岩渕望・北沢優悟・松本旺樹・鈴木拓海・宮﨑彰雄・二條貴通・前島健作・大島研郎・難波成任・山次康幸
    • Organizer
      令和3年度日本植物病理学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 葉化誘導能をもたないファイロジェングループの特定2021

    • Author(s)
      松本旺樹・岩渕望・北沢優悟・鈴木拓海・鯉沼宏章・宮﨑彰雄・前島健作・大島研郎・難波成任・山次康幸
    • Organizer
      令和3年度日本植物病理学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ファイロジェンの葉化誘導能は1アミノ酸の多型によって制御される2021

    • Author(s)
      北沢優悟・岩渕望・松本旺樹・鈴木拓海・鯉沼宏章・二條貴通・前島健作・大島研郎・難波成任・山次康幸
    • Organizer
      令和3年度日本植物病理学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ファイトプラズマの葉化誘導エフェクター「ファイロジェン」の立体構造2020

    • Author(s)
      北沢優悟・岩渕望・宮武秀行・鯉沼宏章・宮﨑彰雄・二條貴通・前島健作・大島研郎・難波成任・山次康幸
    • Organizer
      令和2年度日本植物病理学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ファイトプラズマのエフェクター「ファイロジェン」の葉化誘導能に関わるαヘリックス構造の重要性2020

    • Author(s)
      岩渕望・北沢優悟・二條貴通・前島健作・大島研郎・難波成任・山次康幸
    • Organizer
      令和2年度日本植物病理学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 媒介昆虫個体内におけるファイトプラズマの経時的動態解析2020

    • Author(s)
      鯉沼宏章・魏薇・徳田遼佑・北沢優悟・二條貴通・汲田幸平・宮﨑彰雄・前島健作・難波成任・山次康幸
    • Organizer
      令和2年度日本植物病理学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Structural analysis of phyllogen, a phyllody-inducing effector, revealed the importance of two conserved-helices.2019

    • Author(s)
      Kitazawa Yugo、Iwabuchi Nozomu、Maejima Kensaku、Miyatake Hideyuki、Nishikawa Masanobu、Tokuda Ryosuke、Oshima Kenro、Yamaji Yasuyuki、Namba Shigetou
    • Organizer
      4th Meeting of the International Phytoplasmologist Working Group
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2022-01-27  

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