Gibberella fujikuroiの交配関連遺伝子のクローニングと機能解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12760035
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 金子 功 理化学研究所, 微生物制御研究室, 基礎科学特別研究員 (00321745)
• Keywords: Gibberella fujikuroi / 交配型遺伝子 / MAPキナーゼ / 三量体GTP結合タンパク質

Research Abstract

Gibberella fujikuroi mating population B(mpB)の2つのidiomorph(MAT1-1、MAT1-2)の全領域および4つの交配型遺伝子(MAT1-1-1、MAT1-1-2、MAT1-1-3、MAT1-2-1)の全長cDNAをクローニングし、塩基配列を決定した。また同時に、RACE法によりそれらの転写開始・終止点を決定した。次に、得られたcDNAを利用し、酵母two-hybridシステムにより交配型遺伝子産物間の相互作用を調査した。Podospora anserinaおよびNeurospora crassaの交配型遺伝子産物間の相互作用が先に報告されているが、本実験の結果、G.fujikuroi mpBにおいてはその様な活性は検出されなかった。しかし、同様の実験をより単純な交配型遺伝子座を持つCochliobolus heterostrophusを用いて行ったところ、相互作用している可能性を示す結果が得られた。これに関しては現在さらに調査を行っている。
交配型遺伝子産物の機能をさらに調査するため、大腸菌およびバキュロウイルス発現系を用い、交配型遺伝子産物の精製を試みた。すべての交配型遺伝子を発現させることに成功したが、いずれのタンパク質も不溶性であった。また、MAT1-1-1およびMAT1-1-2の発現量は極めて少なかった。現在、他の発現系の利用等を検討している。
交配機構に関与していることが他の糸状子のう菌で確認されているMAPキナーゼおよび三量体GTP結合タンパク質βサブユニットの遺伝子クローニングを行った。それぞれFusarium solani、Cryphonectria parasitica由来の相同遺伝子の塩基配列からプライマーを設計し、PCRにより獲得した。両遺伝子の塩基配列を明らかにした結果、本菌のMAPキナーゼは、近縁の交配不完全性菌であるF.oxysporumとアミノ酸配列が完全に一致していた。また、GTP結合タンパク質βサブユニットはC.parasiticaと最も高い相同性を示し、93.6%のアミノ酸が一致していた。現在、両遺伝子の本菌の交配機構への関与を調査するため、遺伝子破壊株の獲得とそれらの調査を行っている。

Research Products

• [Publications] Arie T.,Kaneko I.,Yoshida T.,Noguchi M.,Nomura Y.,and Yamaguchi I.: "Mating-type genes from asexual phytopathogenic ascomycetes, Fusarium oxysporum and Alternaria alternata"Molecular Plant-Microbe Interactions. 13(12). 1330-1339 (2000)
• [Publications] Yun S.-H.,Arie T.,Kaneko I.,Yoder O.C.,and Turgeon B.G.: "Molecular organization of mating type loci in heterothallic, homothallic and asexual Gibberellal Fusarium species"Fungal Genetics and Biology. 31(1). 7-20 (2000)