2015 Fiscal Year Annual Research Report
植物病原糸状菌の侵入器官の形態形成と細胞周期の制御機構に関する研究
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14J11463
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University |
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Principal Investigator |
深田 史美 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Keywords | 炭疽病菌 / 細胞周期 / 染色体 / 植物病原糸状菌 / 形態形成 / 付着器 / 病原性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Rab型GTPase活性化タンパク質複合体を構成するBub2/Bfa1は、酵母や非植物病原糸状菌においてM期終了機構（MEN）や隔壁形成開始機構（SIN）を制御する。一方、植物病原糸状菌のウリ類炭疽病菌における相同遺伝子CoBUB2、CoBFA1はGTPaseであるCoTem1を介して感染器官分化時にG1/S期の進行を制御し、宿主への感染能に必須であることを示してきた。この結果からBub2/Bfa1-Tem1カスケードの機能は生物種により多様性がある可能性が示唆される。
平成27年度は、LacO/LacI-GFPシステムによる染色体タギング法を本菌に導入し、染色体の一部を蛍光染色することで、染色体の倍加時期の観察によりG1/S期の移行時期を評価した。その結果、野生株が胞子発芽時にG1期からS期へ移行するのに対し、cobub2破壊株では野生株よりも顕著に早い段階でG1/S期の移行が観察された。そこで、CoBub2/CoBfa1の下流でG1/S期の進行を制御するCoTem1に着目し、感染器官分化時におけるCoTem1の局在を評価した。その結果、CoTem1は細胞周期を通じて紡錘体極体（Spindle pole body）に局在し、cobub2破壊株ではその局在様式が影響を受けることを明らかにした。さらにCoTem1の下流因子でG1/S期進行を制御する因子を同定するために、酵母ツーハイブリッド法を用いて網羅的スクリーニングを行い、9種類のCoTem1との相互作用候補遺伝子の取得に成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究計画に従って、染色体タギング法を糸状菌において初めて確立し、細胞学的観察によりcobub2破壊株において細胞周期が早期化することを明確化できた。また、CoBub2/CoBfa1の下流でG1/S期を制御するCoTem1が細胞周期を通じて紡錘体極体に局在することを明らかにし、さらに酵母ツーハイブリッド法により、CoTem1と相互作用する因子の候補の選抜に成功した。これら候補因子の機能解明により細胞周期と病原性の関連性に関する研究を進めていく予定であり、本研究はおおむね順調に進展していると評価する。
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| Strategy for Future Research Activity |
ウリ類炭疽病菌の野生株およびcobub2破壊株においてG0、G1、S、G2/M期の各段階におけるマイクロアレイを行い、CoBUB2遺伝子の下流で制御される細胞周期制御遺伝子および植物感染の関連遺伝子を同定する。また、ウリ類炭疽病菌と同属であるアブラナ科炭疽病菌、イネ科炭疽病菌、そして炭疽病菌と類似した感染戦略をとるイネいもち病菌において、CoBUB2ホモログの細胞周期および植物感染に関わる機能を評価し、CoBUB2の植物病原糸状菌における機能の保存性を検討する。さらに、平成27年度までに同定した9種類のCoTem1との相互作用因子について分子生物学的解析を進め、CoBub2/CoBfa1-CoTem1の感染器官分化過程におけるシグナルカスケードの全貌を明らかにする。
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Research Products
(7 results)
