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糸状菌の活性酸素生成酵素の制御因子に関する研究

Publicly Offered Research

Project AreaSignaling functions of reactive oxygen species
Project/Area Number 23117719
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

竹本 大吾  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (30456587)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywordsエンドファイト / 活性酸素生成酵素 / 共生確立 / 細胞極性
Outline of Annual Research Achievements

E. festucaeはイネ科牧草の細胞間隙で生育し、共生関係を確立する糸状菌エンドファイトである。これまでに、宿主植物との共生確立能を欠損する変異株を単離し、活性酸素生成酵素NoxAを欠損した変異株が感染によって宿主植物の矮化や枯死を引き起こすことを明らかとしている。本菌は、活性酸素生成酵素遺伝子を2つ(NoxA, NoxB)もち、NoxAのみが共生時の植物内菌糸の生育を制御すること、p67phox様の制御因子であるNoxRと低分子量Gタンパク質RacAが共生時のNoxAによる活性酸素生成を正に制御することを明らかにしている。またNoxRと相互作用するタンパク質としてBemAおよびCdc24を単離している。今年度は、RacAと高い相同性を示すCdc42の機能解析を行った。RacAとCdc42が結合する Nox複合体の因子を調べたところ、それぞれNoxRとBemAに特異的に結合することが示された。さらに、これら低分子量Gタンパク質の結合の特異性を決定しているアミノ酸を特定した。またracA破壊株は宿主植物で過剰に生育し、植物の矮化を引き起こすのに対し、cdc42破壊株では葉身基部において菌糸が断片化しており、葉身上部において菌糸が検出されなかった。この結果から、共生時の植物内での菌糸生育において Cdc42は促進的にRacAは抑制的に機能していることが示唆された。またracA破壊株では活性酸素生成が低下していたのに対してcdc42破壊株では増加していた。結合の特異性を決定している2つのアミノ酸を置換したNoxR結合型Cdc42をracA破壊株に導入したところ、共生確立能が回復した。これらの結果から、RacAとCdc42は、異なるNox複合体の因子と結合し、活性は活性酸素生成および宿主植物への感染において相反する機能を保持していることが示された。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (13 results) (of which Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Bis-aryl methanone compound is a candidate of nitric oxide producing elicitor and induces resistance in Nicotiana benthamiana against Phytophthora infestans.2013

    • Author(s)
      Mohammad Shahjahan Monjil
    • Journal Title

      Nitric oxide

      Volume: 29 Pages: 34-45

    • DOI

      10.1016/j.niox.2012.12.004

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Proteomic analysis of S-nitrosylated proteins in potato plant2013

    • Author(s)
      加藤大明
    • Journal Title

      Physiologia Plantarum

      Volume: in press Issue: 3 Pages: 371-386

    • DOI

      10.1111/j.1399-3054.2012.01684.x

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fungal endophytes of grasses2012

    • Author(s)
      田中 愛子
    • Journal Title

      Current Opinion in Plant Biology

      Volume: 15 Issue: 4 Pages: 462-468

    • DOI

      10.1016/j.pbi.2012.03.007

    • Related Report
      2012 Annual Research Report 2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Functional analysis of an indole-diterpene gene cluster for lolitrem B biosynthesis in the grass endosymbiont Epichlo#235; festucae.2012

    • Author(s)
      Sanjay Saikia
    • Journal Title

      FEBS Lett.

      Volume: 586 Issue: 16 Pages: 2563-2569

    • DOI

      10.1016/j.febslet.2012.06.035

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 牧草共生糸状菌Epichloe festucaeの低分子量Gタンパク質RacAおよびCdc42の相互作用因子特異性の共生確立における役割2013

    • Author(s)
      榧野友香
    • Organizer
      平成25年度日本植物病理学会
    • Place of Presentation
      岐阜大学
    • Year and Date
      2013-03-28
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 牧草共生糸状菌 epichloae エンドファイトの共生に関わる遺伝子群の機能解析2012

    • Author(s)
      竹本大吾
    • Organizer
      第12回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Place of Presentation
      ウインクあいち
    • Year and Date
      2012-11-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Isolation of a gene involved in the growth inhibition of grass pathogens by fungal grass endophyte Epichlo#235; festucae.2012

    • Author(s)
      Jennifer Niones
    • Organizer
      第12回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Place of Presentation
      ウインクあいち
    • Year and Date
      2012-11-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 牧草共生糸状菌Epichloe festucaeの宿主植物への全身的感染における低分子量Gタンパク質Cdc42の役割2012

    • Author(s)
      榧野友香
    • Organizer
      第12回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Place of Presentation
      ウインクあいち
    • Year and Date
      2012-11-13
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 牧草共生糸状菌Epichlo#235; festucaeの低分子量Gタンパク質Cdc42の宿主植物への全身的感染における役割2012

    • Author(s)
      榧野友香
    • Organizer
      平成24年度日本植物病理学会関西部会
    • Place of Presentation
      とりぎん文化会館
    • Year and Date
      2012-09-27
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 牧草共生糸状菌エンドファイトの低分子量Gタンパク質Cdc42及びRacAの機能に関する研究2012

    • Author(s)
      榧野友香
    • Organizer
      平成24年度感染生理談話会
    • Place of Presentation
      休暇村近江八幡
    • Year and Date
      2012-08-31
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Functional analysis of NADPH oxidases and regulatory factors of fungal endophyte Epichlo#235; festucae in cell fusion and conidiation.2012

    • Author(s)
      榧野友香
    • Organizer
      XV International Congress of Plant-Microbe Interactions
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      2012-07-31
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Imaging of pathogenic and symbiotic fungi in culture and during infection2012

    • Author(s)
      竹本大吾
    • Organizer
      XV International Congress of Plant-Microbe Interactions
    • Place of Presentation
      京都国際会館
    • Year and Date
      2012-07-29
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 牧草共生糸状菌Epichloe festucaeの低分子量Gタンパク質Cdc42およびRacAの機能分化に関する研究2011

    • Author(s)
      榧野友香
    • Organizer
      第11回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2011-11-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 牧草共生糸状菌Epichloe festucaeの生理活性物質生成および共生確立におけるヘテロ三量体Gタンパク質の関与2011

    • Author(s)
      勝又美穂
    • Organizer
      平成24年度日本植物病理学会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2011-03-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 宿主植物との共生確立に必要なEpichloeエンドファイトの新規核タンパク質遺伝子の単離2011

    • Author(s)
      尾崎よしの
    • Organizer
      平成24年度日本植物病理学会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2011-03-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 牧草共生菌Epichloe festucaeの活性酸素生成酵素およびその制御因子の菌糸融合および分生子形成における役割2011

    • Author(s)
      榧野友香
    • Organizer
      平成24年度日本植物病理学会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2011-03-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Comparative analysis of small G proteins Cdc42 and RacA from a grass endophytic fungus Epichloe festucae2011

    • Author(s)
      榧野友香
    • Organizer
      第2回日韓合同シンポジウム
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場
    • Year and Date
      2011-03-27
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.agr.nagoya-u.ac.jp/~byori/index.html

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2018-03-28  

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