2021 Fiscal Year Annual Research Report
花の葉化誘導ペプチド「ファイロジェン」の非葉化型バリアントを用いた新規機能の解明
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20K22562
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
岩渕 望 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任研究員 (00888753)
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| Project Period (FY) |
2020-09-11 – 2022-03-31
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| Keywords | ファイトプラズマ / 葉化 / ファイロジェン / エフェクター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物病原細菌ファイトプラズマのもつ病原性因子ファイロジェンは、植物の花形成に重要なMADS-box転写因子(MTF)のプロテアソーム系による分解を誘導することで葉化を引き起こす。これまでにわずか1アミノ酸の多型により葉化誘導能を失った「非葉化型」ファイロジェンが複数のファイトプラズマに見出されているため、葉化誘導とは独立の新しい標的と機能をもつことが示唆されている。そこで本研究では、「非葉化型」ファイロジェンに着目して葉化とは独立したファイロジェンの新規機能とその分子機構の解明を目指す。
本年度はまず、「非葉化型」ファイロジェンを用いて花形成に重要なMTF以外にファイロジェンが標的とする宿主因子の探索を行った。その結果、ファイロジェンはMTFに加えて、植物の二次代謝に関わる多様な宿主因子と結合することが明らかになった。
そこで、ファイロジェンが多様な宿主因子を同一の機構で分解を誘導するかどうか検証するための準備として、MTFを分解するメカニズムについてより詳細に解析した。その結果、MTFはファイロジェンを介してプロテアソームとユビキチン化タンパク質の両方を認識するシャトル分子の一種であるRAD23と相互作用し、複合体を形成した。さらに、この複合体に含まれるファイロジェンはユビキチン化される一方で、このユビキチン化はMTFの分解に必須でないことが明らかになった。本成果により、ファイロジェンはユビキチンの代わりに標的MTFとRAD23に結合し、両タンパク質の相互作用を直接仲介することで、標的因子のユビキチン非依存的なプロテアソーム分解を誘導すると考えられた。
今後は、新しく同定した宿主因子がファイロジェンによって分解されるかどうか、また、分解された場合にMTFと同様にユビキチン非依存性かどうかを検証していくことでファイロジェンの新規機能に関する研究がより一層進展することが期待される。
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