Analysis of stress responses mediated by cell wall glycosylation in fungal plant pathogen

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15529
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 39040:Plant protection science-related
• Research Institution: Setsunan University
• Principal Investigator: KODAMA Sayo 摂南大学, 農学部, 助教 (10824039)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 植物病原糸状菌 / ウリ類炭疽病菌 / 病原性 / 細胞壁 / ストレス応答 / 糖鎖修飾

Outline of Final Research Achievements

The cell walls of phytopathogenic fungi play important roles in morphogenesis and environmental stress response, as well as in cell protection and integrity maintenance. In this study, we showed that a dolichyldiphosphatase CoPap2 of cucumber anthracnose fungus is required for fungal cell wall integrity and pathogenicity and contributes to glycosylation in the ER. We also found that a cell wall stress sensor is required for cell wall integrity and pathogenicity, and that the MAP kinase Maf1 activity is cell wall stress-responsive and that its activity is affected by CoPap2. Our results revealed a link between CoPap2-mediated glycosylation and CWI pathway-mediated cell wall stress response.

Free Research Field

植物病理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでに植物病原糸状菌の感染時には細胞壁構造の大幅な再構築が起こることがわかってきた。細胞壁に含まれる多糖類や糖タンパク質の多くは糖鎖修飾を受けるとされているが、植物病原糸状菌の細胞壁合成および再構成機構の感染制御における役割はよく知られていない。本研究では、植物病原糸状菌の病原性に必要な脂質脱リン酸化酵素が細胞壁成分の糖鎖修飾に寄与することを見出し、さらにCWI経路を介した細胞壁ストレス応答に関与することを明らかにした。本研究により植物病原糸状菌の感染過程における細胞壁再構成に関する新たな知見を提供し、より効果的な植物糸状菌病防除薬剤や抗真菌薬の標的探索に貢献することが期待される。