2018 Fiscal Year Annual Research Report
Study on sugar-dependent expresssion of Xanthomonas oryzae pv. oryzae hrp genes
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16K07621
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University |
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Principal Investigator |
津下 誠治 京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (10254319)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | イネ白葉枯病菌 / hrp / 遺伝子発現 / キシロース |
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| Outline of Annual Research Achievements |
白葉枯病菌の最重要病原性関連遺伝子群の1つであるhrp遺伝子群の発現はキシロース存在下で誘導されることが知られていたが、その機構については不明であった。本研究では、転写抑制因子XylRがキシロース存在下におけるhrp遺伝子群の発現制御因子であるHrpXの高蓄積とそれに伴うhrp遺伝子群の高発現を誘導することを見出した。さらにXylRはキシロース代謝関連遺伝子群の負の制御因子として機能することも明らかにした。XylRは制御する遺伝子の上流に存在する配列（シス因子）に結合することでその下流の遺伝子の転写を抑制するが、キシロース存在下ではシス因子から解離することで、その遺伝子の転写を可能にする。以上のことから、XylRはイネ葉内において、キシロースを細菌増殖のための栄養として利用すると同時に、病原力遺伝子群hrpの発現誘導因子としても利用していることがわかった。一方、転写抑制因子であるXylRのHrpXの蓄積抑制に関しては、XylRが直接制御する因子、およびそれに制御されるタンパク質分解酵素と予想される因子の、少なくとも２つの因子が介在することを予想した。
本年度は、キシロース代謝に関わるキシロースイソメラーゼおよびキシルロキナーゼ（それぞれキシロース→キシルロース→キシルロース5リン酸を触媒する）の欠損がhrp遺伝子群の発現に影響しないことを明らかにした。これは、キシロース代謝経路はhrp遺伝子群の発現に関与しないこと、およびXylRがキシロース自体を認識し、ターゲット遺伝子の制御を行うことを示している。
また、XylRの結合するシス因子をもつ6つの遺伝子について、それらすべてについて欠損株を作出したが、いずれもhrp遺伝子群の発現は確認できておらず、XylRに制御され、HrpXの蓄積制御に関わる因子の同定には至っていない。その同定と機構解明については現在も取り組んでいる。
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