Studies on host switching mechanism of phytoplasma infecting plants and insects

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02991
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39040:Plant protection science-related
• Research Institution: Hosei University
• Principal Investigator: Oshima Kenro 法政大学, 生命科学部, 教授 (00401183)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ファイトプラズマ / ゲノム / 分泌タンパク質

Outline of Final Research Achievements

Phytoplasmas are pathogenic bacteria that parasitize plant cells and cause various diseases. They spread their infection by host switching, which involves horizontal movement between two hosts, the plant host and the insect vector. In this study, we focused on the molecular mechanism by which phytoplasmas manipulate their hosts, and aimed to analyze the functions of secreted proteins that control host cell functions. A comprehensive search and phylogenetic analysis of PHYL proteins, which cause a phyllody disease, suggested that PHYL has evolved independently of the evolution of phytoplasmas themselves. In addition, analysis of the mechanism of SEP3 degradation by PHYL suggested that PHYL degrades SEP3 in a ubiquitin-independent manner.

Free Research Field

植物病理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ファイトプラズマは植物に寄生して病気を引き起こす病原細菌です。ファイトプラズマは昆虫によって媒介されますが、このような植物病原体は地球温暖化とともにその感染範囲を拡大させており、近年の重要な課題となっています。本研究ではファイトプラズマが宿主を操作する分子メカニズムを解析することを目的としました。ファイトプラズマが分泌するタンパク質の一つであるPHYLについて調べたところ、PHYLは植物のSEP3をユビキチン非依存的に分解することがわかりました。ユビキチン化を必要としないユニークな分解機構は他の生物では見られないものであり、ファイトプラズマの宿主操作を解明する上での重要な知見が得られました。