細胞内寄生細菌のゲノムにコードされる免疫抑制因子の探索

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26640111
• Research Institution: Hosei University
• Principal Investigator: 大島 研郎 法政大学, 生命科学部, 教授 (00401183)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: ファイトプラズマ / ゲノム / 宿主 / 寄生

Outline of Annual Research Achievements

ファイトプラズマは植物の細胞内に寄生する病原微生物であり、世界中で多くの作物栽培に被害を与えている。本研究では、ファイトプラズマのゲノムデータを活用することで、ゲノムにコードされる遺伝子の中から、植物免疫など宿主をコントロールする因子を同定し、その作用機作を明らかにすることを目的とする。本研究では昨年度、タマネギ萎黄病ファイトプラズマ（Candidatus Phytoplasma asteris）のゲノムにコードされる分泌タンパク質を恒常的に発現するシロイヌナズナ形質転換体を網羅的に作出し、花器官の形成を制御する因子Phyl1を同定した。今年度は、前年度同定した宿主制御因子Phyl1の相互作用解析、および機能解析を行った。Phyl1は、シロイヌナズナの特定の花器官形成因子MTF (MADS-box transcription factors)に結合し機能阻害する。そこでPhyl1によるMTFsの機能阻害機構を調べるため、YFP融合MTFs(AP1, SEP3）を作出し、Nicotiana benthamiana葉にPhyl1と共発現させ、MTFsの細胞内所在や蓄積の様子を解析した。その結果、両MTFともにYFP蛍光が消失し蓄積量が低下したため、Phyl1存在下でMTFsは分解されると考えられた。次いで、MTFの分解機構を調べるため、植物が有するタンパク質分解機構との関連を調べたところ、ユビキチンプロテアソーム系阻害剤処理下でSEP3の分解が抑制された。さらに免疫沈降法を用いてYFP-SEP3を回収し抗ユビキチン抗体で検出した結果、Phyl1共発現時により強いシグナルが検出され、YFP-SEP3のユビキチン化が促進されていることが示唆された。以上より、PHYL1は宿主のユビキチンプロテアソーム系を介してMTFs分解を誘噂することが示された。

Research Products

• [Journal Article] Degradation of class E MADS-domain transcription factors in Arabidopsis by a phytoplasmal effector, phyllogen. (2015)
  • Author(s): Maejima, K., Kitazawa, Y., Tomomitsu, T., Yusa, A., Neriya, Y., Himeno, M., Yamaji, Y., Oshima, K. & Namba, S.
  • Journal Title: Plant Signal Behav. Volume: 10 Pages: e1042635
  • DOI: 10.1080/15592324.2015.1042635
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Functional characterization of the principal sigma factor RpoD of phytoplasmas via an in vitro transcription assay. (2015)
  • Author(s): Miura, C., Komatsu, K., Maejima, K., Nijo, T., Kitazawa, Y., Tomomitsu, T., Yusa, A., Himeno, M., Oshima, K. & Namba, S.
  • Journal Title: Scientific Report Volume: 5 Pages: 11893
  • DOI: 10.1038/srep11893
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A survey on the current status of plant disease control by agricultural firms and farmers in Japan. (2015)
  • Author(s): Fukuda, K., Hamamoto, H., Hashimoto, M., Nakayama, M., Netsu, O., Kagiwada, S., Oshima, K. & Namba, S.
  • Journal Title: Jpn. J. of Phytopathol. Volume: 81 Pages: 127-135
  • DOI: 10.3186/jjphytopath.81.127
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ファイロジェンとシロイヌナズナのクラスE MADS-box転写因子群の相互作用 (2016)
  • Author(s): 笹野百花, 前島健作, 西田萩子, 遊佐礼, 北沢優悟, 煉谷裕太朗, 大島研郎, 難波成任
  • Organizer: 平成28年度日本植物病理学会大会
  • Place of Presentation: 岡山コンベンションセンター（岡山県、岡山市）
  • Year and Date: 2016-03-21 – 2016-03-23
• [Presentation] ファイトプラズマのシグマ因子RpoDを用いたin vitro転写系の確立 (2016)
  • Author(s): 三浦千裕, 二條貴通, 鯉沼宏章, 岩渕望, 姫野未紗子, 前島健作, 小松健, 大島研郎, 難波成任
  • Organizer: 平成28年度日本植物病理学会大会
  • Place of Presentation: 岡山コンベンションセンター（岡山県、岡山市）
  • Year and Date: 2016-03-21 – 2016-03-23
• [Presentation] ハウスキーピング遺伝子rpoB, rpoC, fusAに基づくファイトプラズマの系統解析 (2016)
  • Author(s): 若木連也, 遠藤 藍, 濱本 宏, 前島健作, 難波成任, 大島研郎
  • Organizer: 平成28年度日本植物病理学会大会
  • Place of Presentation: 岡山コンベンションセンター（岡山県、岡山市）
  • Year and Date: 2016-03-21 – 2016-03-23
• [Presentation] ファイトプラズマの病原性因子PHYL1 による葉化誘導機構 (2015)
  • Author(s): 前島健作, 姫野未紗子, 北沢優悟, 福岡美里, 石川一也, 煉谷裕太朗, 大島研郎, 難波成任
  • Organizer: 日本マイコプラズマ学会第42回学術集会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学 芝共立キャンパス マルチメディア講堂（東京都、港区）
  • Year and Date: 2015-05-22 – 2015-05-23
• [Presentation] ファイトプラズマは共通の葉化誘導因子ファイロジェンを有する (2015)
  • Author(s): 北沢優悟, 遊佐礼, 煉谷裕太朗, 姫野未紗子, 前島健作, 大島研郎, 難波成任
  • Organizer: 日本マイコプラズマ学会第42回学術集会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学 芝共立キャンパス マルチメディア講堂（東京都、港区）
  • Year and Date: 2015-05-22 – 2015-05-23
• [Presentation] ファイトプラズマ病の診断・治療・予防技術の現状と展望 (2015)
  • Author(s): 大島研郎, 前島健作, 難波成任
  • Organizer: 日本マイコプラズマ学会第42回学術集会
  • Place of Presentation: 慶應義塾大学 芝共立キャンパス マルチメディア講堂（東京都、港区）
  • Year and Date: 2015-05-22 – 2015-05-23
  • Invited