2017 Fiscal Year Annual Research Report
Characterization of a novel leguminous symbiosis pathway derived by rhizobial effector
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16H04889
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
岡崎 伸 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40379285)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
林 誠 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, チームリーダー (30291933)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 根粒菌 / 共生 / ダイズ / III型分泌系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）ORF5208タンパク質の大腸菌での発現を検討した。これまでに使用したpETベクターでは発現量が低かったため、可溶性タンパク質の発現に適している２つの発現ベクター（GST融合発現ベクターpGS-21aおよびマルトース結合タンパク質融合発現ベクターpMAL-c5x）を用いて大腸菌における発現量と可溶性を検討した。その結果、いずれのタンパク質でも可溶性画分にORF5208融合タンパク質の発現が確認され、特にGST融合発現ベクターでの発現量が高かった。現在、このGST融合ORF5208のアフィニティカラム精製を行なっている。今後、精製したORF5208を用いてin vitroでSUMO付加・除去およびプロテアーゼ活性について検討する。
（２）宿主細胞内における根粒菌エフェクターの局在が、根粒形成を誘導するスイッチとなるかを検討するために、ORF5208を発現するダイズの形質転換毛状根を作出し、その根粒形成を調査した。その結果、ORF5208導入形質転換体では、根の伸長が著しく阻害されることが判明した。ORF5208がダイズ根の細胞機能に悪影響を及ぼしている可能性が考えられた。
（３）ミヤコグサ根粒菌にエフェクターORF5208遺伝子を導入し、ミヤコグサのNod factor受容体変異株に接種したが、根粒形成は観られなかった。この結果から、ORF5208がミヤコグサ根粒菌において正常に発現・分泌されていないか、もしくはミヤコグサへの根粒形成シグナル活性化には他の因子が必要である可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ORF5208タンパク質を大腸菌で可溶性画分に発現させることに成功したことで、ORF5208の生化学的解析を行うことが可能となった。しかしながら、ORF5208を発現する形質転換ダイズの作成やミヤコグサ根粒菌へのORF5208導入試験については、当初期待していたように植物に根粒が形成されなかったため、今後発現量の異なる形質転換ベクターへの変更や他の根粒菌へのORF5208遺伝子導入を検討する必要がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
GST融合ORF5208のアフィニティカラム精製を行い、精製したORF5208を用いてin vitroでSUMO付加・除去およびプロテアーゼ活性について検討する。ORF5208を発現する形質転換毛状根発現実験については、今回用いたUBIプロモーターの発現が恒常的でかつ強すぎる可能性が考えられたため、今後Dexプロモーターなど誘導性プロモーターの利用を検討する。また、ミヤコグサ根粒菌へのORF5208導入試験については、当初期待していたように植物に根粒が形成されなかったため、今後はダイズ根粒菌へのORF5208遺伝子導入を検討する計画である。
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