Does sugar influx via transporters contribute to fungal virulence?

Research Project

Project/Area Number	20K21280
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 38:Agricultural chemistry and related fields
Research Institution	The University of Tokushima
Principal Investigator	YAMADA Kohji 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(生物資源産業学域), 助教 (40587672)
Project Period (FY)	2020-07-30 – 2022-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help	¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000) Fiscal Year 2020: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywords	糖トランスポーター / 病原糸状菌 / 病原性 / 植物病原糸状菌 / 植物病原菌 / 植物-病原菌間相互作用
Outline of Research at the Start	栄養吸収は宿主-病原菌間相互作用の基盤とされるが、解析例は非常に乏しくそれらの分子機構の全貌をつかむには程遠い状況である。申請者は、植物の糖トランスポーターの解析を介して植物-病原菌間相互作用における栄養吸収の意義の解明を試みている。本課題では、「病原菌の糖吸収機構」に着目して解析を行うことで、糖吸収の観点から植物-病原菌間作用の包括的な理解を目指す。そして、得られた知見を利用することで栄養吸収機構を標的とした新規防除法の開発にも挑戦する。
Outline of Final Research Achievements	Phytopathogenic fungi are reported to obtain sugars from their host plants as a carbon source during infection, but the molecular mechanisms remain unclear. In this study, we identified sugar transporters involved in fungal virulence by comprehensive gene disruption analysis of Colletotrichum orbiculare using CRISPR-Cas9 and Cre-loxP systems. In addition, we also found sugar-metabolizing enzymes involved in fungal virulence. Together, these results suggested that sugar absorption and metabolism are required for successful infection of C. orbiculare.
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	ウリ類炭疽病菌の病原性に関与する糖トランスポーター遺伝子や糖代謝遺伝子を同定した。この結果より、糖の吸収および代謝が病原性に関与していることが明らかとなった。今後、これらの生化学的解析を進むことによって、糖の吸収および代謝の阻害を標的とした新規農薬などの開発に繋がることも期待される。