2019 Fiscal Year Research-status Report
病原性を特徴づける青枯病菌の細胞間シグナル伝達系ネットワークの解明
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19K22310
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
曵地 康史 高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 教授 (70291507)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
甲斐 建次 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (40508404)
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)
木場 章範 高知大学, 教育研究部総合科学系生命環境医学部門, 教授 (50343314)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2022-03-31
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| Keywords | 青枯病菌 / クオラムセンシング / 2次代謝物質 / 病原性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「課題１．QS 機能の FB 制御に関わる２次代謝物質の同定」と「課題２．QS機能の FB制御に関わる２次代謝物質を感知する２成分制御系の同定」を行った。 課題1の成果として、これまで、青枯病菌の病原性因子、とくに、感染植物の導管閉塞をもたらすと考えられていた青枯病菌が、クオラムセンシングにより産生を誘導し、菌体外に分泌する主要な菌体外多糖EPS Iが、青枯病菌細胞間の情報伝達因子として機能しており、さらにはクオラムセンシング、とくに転写制御因子PhcAタンパク質によるクオラムセンシングに依存した遺伝子の発現制御に関わることを明らかにした。これまでに、クオラムセンシングにより産生が誘導され、菌体外に分泌されるラルフラノン化合物がクオラムセンシングをフィードバック制御すること、さらには、クオラムセンシングにより産生が誘導される外膜に局在する糖結合タンパク質レクチンであるLecMが、細胞外に分泌されたクオラムセンシングシグナルMetyl 3-hidroxymyristateの物質安定性に関わり、クオラムセンシングの制御を行うことを明らかにしてきた。他の多くのグラム陰性細菌では、アシルホモセリンラクトンをクオラムセンシングシグナルとして産生しており、その産生系がアシルホモセリンラクトンによりフィードバック制御されることでクオラムセンシングの活性化が律速的に行われるが、先駆的研究成果と合わせて、青枯病菌のクオラムセンシングの律速性、とくにフィードバック制御機構は、クオラムセンシングにより産生が誘導される2次代謝産物やタンパク質により制御されることが明らかとなった。課題２については、ヒスチジンセンサーキナーゼ遺伝子欠損株ライブラリを作製し、それらの中から、EPS Iとともにラルフラノン化合物受容に関わるヒスチジンセンサーキナーゼ遺伝子の探索を鋭意遂行中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
EPS Iの機能が、これまで、感染植物の導管閉塞を導くとされていたが、本研究の成果から、クオラムセンシング依存遺伝子発現の制御に関わることが明らかとなったため、確固たる証拠を取得し、キトの知見を修正し、新たな知見とする実験に時間を要し、課題2への展開に手間取った。しかし、これらの成果をMolecular Plant Pathologyに掲載することができ、今後の研究の礎を作ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度は、「課題２． QS機能の FB制御に関わる２次代謝物質を感知する２成分制御系の同定 」を行い、それらの結果を基に、「課題３．２次代謝物質産生系の同定」を遂行する予定である。なお、本研究とは別個に行っている先行研究により、EPS Iの産生系についてはのトランスクリプトーム解析はすでに行っており、課題2終了後、速やかに課題３の研究を効率よく行える準備は整っている。
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| Causes of Carryover |
2019年度に課題２．QS機能の FB制御に関わる２次代謝物質を感知する２成分制御系の同定」の一部を行うことができず、残余予算が生じた。本年度は積み残した課題２とともに、当初の予定であった「課題３．２次代謝物質産生系の同定」を合わせて行う。
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[Journal Article] Activation of ralfuranone/ralstonin production by plant sugars functions in the virulence of Ralstonia solanacearum2019
Author(s)
Ishikawa, Y., Murai, Y., Sakata, M., Mori, S., Shoma Matsuo, S., Senuma, W., Ohnishi, K., Hikichi, Y. and Kai, K.
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Journal Title
ACS Chemical Biology
Volume: 14
Pages: 1546-1555
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Involvement of a PadR regulator PrhP on virulence of Ralstonia solanacearum by controlling detoxification of phenolic acids and type III secretion system2019
Author(s)
Zhang, Y., Zhang, W., Han, L., Li, J., Shi, X., Hikichi, Y. and Ohnishi, K.
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Journal Title
Molecular Plant Pathology
Volume: 20
Pages: 1477-149
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Major exopolysaccharide, EPS I, is associated with the feedback loop in the quorum sensing of Ralstonia solanacearum strain OE1-12019
Author(s)
Hayashi, K., Senuma, W., Kai, K., Kiba, A., Ohnishi, K. and Hikichi, Y
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Journal Title
Molecular Plant Patholog
Volume: 20
Pages: 1740-1747
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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