2019 Fiscal Year Annual Research Report
細胞間コミュニケーション分子の生合成と代謝から迫る青枯病菌クオラムセンシング機構
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19H02899
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
甲斐 建次 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (40508404)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大西 浩平 高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 教授 (50211800)
三浦 夏子 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 助教 (80724559)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | クオラムセンシング / 青枯病菌 / 生合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
世界で猛威を振るう強害植物病菌Ralstonia solanacearum（青枯病菌）は、それぞれの地域で独自の種分化を遂げた多様な菌株が存在する。本研究は、青枯病菌の病原性を完全に制御しているクオラムセンシング（QS）機構における重要過大に挑戦している。1つ目は、QSシグナル分子である3-OH MAMEと3-OH PAMEが菌株によって作り分けられる生合成機構の解明である。2つ目は、菌体外のQSシグナル分子が最高濃度に達した後に、急速に分解される代謝機構の解明である。本課題では、これまでの研究で生じた謎を解き、青枯病菌QS機構におけるシグナル分子の選択性と代謝機構、加えて、それらの病原性制御における重要性を明らかにし、青枯病菌QS機構の化学制御法開発に向けた基礎的知見の集積を目指している。初年度は、3-OH MAMEと3-OH PAMEの作り分けに関わる生化学的な機構を詳細に調べた。その結果、基質の立体特異的な供給と合成酵素PhcBの基質に対する明確な鎖長特異性の組み合わせによって、青枯病菌各菌株におけるQSシグナル分子の鎖長・立体特異的な産生が達成されていることをはじめて明らかにした。また、いくつかの代表的な菌株における3-OH MAMEと3-OH PAMEに対する応答性の差を、生化学的アッセイとRNA-Seqによる発現解析アッセイの両方で検証した。その結果、自身が作るQSシグナル分子のタイプを特異的に認識・応答することをはじめて見出した。
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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
本研究では、（１）青枯病菌QSシグナル分子の生合成と代謝を化学・生化学・分子生物学的に精査する、（２）本機構で鍵となるQSシグナル分子の細胞内外における動態と、関与する生化学因子を解明する、（３）これらの知見を基に、開発済みQS阻害剤に代謝抵抗性を付与する、３項目が達成目標である。これらの５０％近くを達成しつつあり、その成果を論文としても報告できているため、おおむね順調にしんていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
QSシグナル分子の生合成機構については詳細な解析が済んだため、引き続き代謝機構についての解析を進める。また、QSシグナル分子の分解酵素が明らかにできれば、それらの生化学的な解析を進める。
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