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ファイトプラズマの動植物ホストスイッチングメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 13306004
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 植物保護
研究機関東京大学

研究代表者

難波 成任  東京大学, 大学院・新領域創成科学研究科, 教授 (50189221)

研究分担者 石川 幸男  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (60125987)
佐藤 守  独立行政法人農業生物資源研究所, 主席研究管理官
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
37,700千円 (直接経費: 29,000千円、間接経費: 8,700千円)
2003年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
2002年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
2001年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
キーワード小環状DNA / 全ゲノム解読 / 昆虫伝搬決定因子 / ATP合成酵素ヨコバイ / ホストスイッチング / ATP合成酵素 / ヨコバイ / ミュータント / 昆虫非伝搬性変異株 / 特異抗体 / 遺伝子発現
研究概要

本年度は,ゲノム解読をさらに進め,ホストスイッチングに関与すると思われる遺伝子の発現ベクターを構築し、植物に発現させ,これにOY-NIMを感染させ,昆虫伝搬能が復帰するかどうか,個々の発現植物について調べる予定であった.しかし,当初の計画を覆し,ゲノム解読が急速に進み,全ゲノム解読に世界で初めて成功し,その結果,これまでの計画以上に研究が大きく進展することが期待されることとなった.全構造解析の結果,ファイトプラズマゲノムは,DNA複製や転写,翻訳に必要な基本的遺伝子が認められた一方で,アミノ酸合成系,脂肪酸合成系,TCA回路,酸化的リン酸化に関与する遺伝子を欠いていた.これはマイコプラズマ同様,代謝に必要な物質の多くを宿主細胞に依存していることを示すものと思われる.しかし,ペントースリン酸回路やPTS, ATP合成酵素に関する遺伝子も欠いており,自律増殖する生物において,最少遺伝子を待つとされるマイコプラズマより代謝関連遺伝子が少なかった.これはファイトプラズマがマイコプラズマと異なり,細池内寄生で栄養豊富な植物篩部に生息するため,退行的進化により遺伝子の多くを失ったのであろう.逆に,ファイトプラズマゲノムには,マイコプラズマには無い膜輸送系遺伝子が多数コードされていた.生物の「最少ゲノム」については,これまで数多く,の研究があるが,ファイトプラズマゲノムはエネルギー合成系をも欠き,栄養豊富な環境に適応した,新しいタイプの「最少ゲノム」であり,生物は生活する環境によって想像以上に多様な遺伝子構成で生きてゆけることを示唆している.今後昆虫伝搬能決定因子の解明が急速に進むことが期待される.

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2004 2003 2001 その他

すべて 雑誌論文 (9件) 産業財産権 (1件) 文献書誌 (16件)

  • [雑誌論文] Secretion of immunodominant membrane protein from onion yellows phytoplasmathrough the Sec protein-translocation system in Escherichia coil.2004

    • 著者名/発表者名
      Kakizawa, S., Oshima, K., Nishigawa, H., Jung, H-Y., Wei, W., Suzuki, S., Tanaka, M., Miyata, S., Ugaki, M., Namba, S.
    • 雑誌名

      Microbiology 150

      ページ: 135-142

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] First complete nucleotide sequence and heterologous gene organization of the two rRNA operons in the phytoplasma genome.2003

    • 著者名/発表者名
      Jung, H-Y., Miyata, S., Oshima, K., Kakizawa, S., Nishigawa, H., Kuboyama, T., Ugaki, M., Hibi, T., Namba,S.
    • 雑誌名

      DNA and Cell Biology 22

      ページ: 209-215

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Two different thymidylate kinase gene homologues, including one that has catalytic activity, are encoded in the onion yellows phytoplasma genome.2003

    • 著者名/発表者名
      Miyata, S., Oshima, K., Kakizawa, S., Nishigawa, H., Jung, H-Y., Kuboyama, T., Ugaki, M., Namba, S.
    • 雑誌名

      Microbiology 149

      ページ: 2243-2250

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] "Condidatus Phytoplasma ziziphi", a novel phytoplasma taxon associated with jujube witches' broom disease.2003

    • 著者名/発表者名
      Jung, H-Y., Sawayanagi, T., Kakizawa, S., Nishigawa, H., Wei, W., Oshima, K., Miyata, S., Ugaki, M., Hibi, T., Namba, S.
    • 雑誌名

      International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 53

      ページ: 1037-1041

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Reductive evolution suggested from the complete genome sequence of a plant-pathogenic phytoplasma.2003

    • 著者名/発表者名
      Oshima, K., Kakizawa, S., Nishigawa, H., Jung, H-Y., Wei, W., Suzuki, S., Arashida, R., Nakata, D., Miyata, S., Ugaki, M., Namba, S.
    • 雑誌名

      Nature Genetics 36

      ページ: 27-29

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] First complete nucleotide sequence and heterologous gene organization of the two rRNA operons in the phytoplasma genome.2003

    • 著者名/発表者名
      Jung, H-Y., Miyata, S., Oshima, K., Kakizawa, S., Nishigawa, H., Kuboyama, T., Ugaki, M., Hibi, T., Namba, S.
    • 雑誌名

      DNA and Cell Biology 22

      ページ: 209-215

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] "Candidatus Phytoplasma ziziphi", a novel phytoplasma taxon associated with jujube witches' broom disease.2003

    • 著者名/発表者名
      Jung, H-Y., Sawayanagi, T., Kakizawa, S., Nishigawa, H., Wei, W., Oshima, K., Miyata, S., Ugaki, M., Hibi, T., Namba, S.
    • 雑誌名

      International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 53

      ページ: 1037-1041

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] "Candidatus Phytoplasma oryzae", a novel phytoplasma taxon associated with rice yellow dwarf disease.2003

    • 著者名/発表者名
      Jung, H-Y., Sawayanagi, T., Wongkaew, P., Kakizawa, S., Nishigawa, H., Wei, W., Oshima, K., Miyata, S., Ugaki, M., Hibi, T., Namba, S.
    • 雑誌名

      International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology 53

      ページ: 1925-1929

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Secretion of immunodominant membrane protein from onion yellows phytoplasmathrough the Sec protein-translocation system in Escherichia coli.

    • 著者名/発表者名
      Kakizawa, S., Oshima K., Nishigawa, H., Jung, H-Y., Wei, W., Suzuki, S., Tanaka, M., Miyata, S., Ugaki, M., Namba, S.
    • 雑誌名

      Microbiology 150

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] ファイトプラズマの検出方法2001

    • 発明者名
      難波成任
    • 権利者名
      難波成任
    • 出願年月日
      2001-11-12
    • 取得年月日
      2004-01-07
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jung, H-Y., Miyata, S., Oshima, K., Kakizawa, S., Nishigawa, H., Kuboyama, T., Ugaki, M., Hibi, T., Namba, S.: "First complete nucleotide sequence and heterologous gene organization of the two rRNA operons in the phytoplasma genome."DNA and Cell Biology. 22. 209-215 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Miyata, S., Oshima, K., Kakizawa, S., Nishigawa, H., Jung, H-Y., Kuboyama, T., Ugaki, M., Namba, S.: "Two different thymidylate kinase gene homologues, including one that has catalytic activity, are encoded in the onion yellows phytoplasma genome."Microbiology. 149. 2243-2250 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Jung, H-Y., Sawayanagi, T., Kakizawa, S., Nishigawa, H., Wei, W., Oshima, K., Miyata, S., Ugaki, M., Hibi, T., Namba, S.: ""Candidatus Phytoplasma ziziphi", a novel phytoplasma taxon associated with jujube witches' broom disease."International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 53. 1037-1041 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Jung, H-Y., Sawayanagi, T., Wongkaew, P., Kakizawa, S., Nishigawa, H., Wei, W., Oshima, K., Miyata, S., Ugaki, M., Hibi, T., Namba, S.: ""Candidatus Phytoplasma oryzae", a novel phytoplasma taxon associated with rice yellow dwarf disease."International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 53. 1925-1929 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kakizawa, S., Oshima, K., Nishigawa, H., Jung, H-Y., Wei, W., Suzuki, S., Tanaka, M., Miyata, S., Ugaki, M., Namba, S.: "Secretion of immunodominant membrane protein from onion yellows phytoplasma through the Sec protein-translocation system in Escherichia coli."Microbiology. 150. 135-142 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Oshima, K., Kakizawa, S., Nishigawa, H., Jung, H-Y., Wei, W., Suzuki, S., Arashida, R., Nakata, D., Miyata, S., Ugaki, M., Namba, S.: "Reductive evolution suggested from the complete genome sequence of a plant-pathogenic phytoplasma."Nature Genetics. 36. 27-29 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nishigawa, H., Oshima, K., Kakizawa, S., Jung, H.-Y., Kuboyama, T., Miyata, S., Ugaki, M., Namba, S.: "A plasmid from a non-insect-transmissible line of a phytoplasma lacks two open reading frames that exist in the plasmid from the wild-type line"Gene. 298. 195-201 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nishigawa, H., Oshima, K., Kakizawa, S., Jung, H.-Y., Kuboyama, T., Miyata, S., Ugaki, M., Namba, S.: "Evidence of intermolecular recombination between extrachromosomal DNAs in phytoplasma : a trigger for the biological diversity of phytoplasma?"Microbiology. 148. 1389-1396 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Oshima K., Miyata, S., Sawayanagi, T., Kakizawa, S., Nishigawa, H., Jung, H.-Y., Furuki, K., Yanazaki, M., Suzuki, S., Wei, W., Kuboyama, T., Ugaki, M., Namba, S.: "Minimal set of metabolic pathways suggested from the genome of onion yellows phytoplasma"J. Gen. Plant Pathol.. 68. 225-236 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Miyata, S., Furuki, K., Oshima, K., Sawayanagi, T., Nishigawa, H., Kakizawa, S., Jung, H-Y., Ugaki, M., Namba, S.: "Complete nucleotide sequence of the S10-spc operon of phytoplasma : gene organization and genetic code resemble those of Bacillus subtilis"DNA Cell Biol.. 21. 527-534 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Jung, H.-Y., Sawayanagi, T., Kakizawa, S., Nishigawa, H., Miyata, S., Oshima, K., Ugaki, M., Lee J.-T., Hibi, T., Namba, S.: ""Candidatus Phytoplasma castaneae", a novel phytoplasma taxon associated with chestnut witches' broom disease"Int. J. Syst. Evol. Microbiol.. 52. 1543-1549 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nishigawa, H., Miyata, S., Oshima, K., Sawayanagi, T., Komoto, A., Kuboyama, T., Matsuda, I., Tsuchizaki, T., Namba, S.: "In planta expression of a protein encoded by the extrachromosomal DNA of a phytoplasma and related to geminivirus replication proteins"Microbiology. 147. 507-513 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Oshima, K., Kakizawa, S., Nishigawa, H., Kuboyama, T., Miyata, S., Ugaki, M., Namba, S.: "A Plasmid of phytoplasma encodes a unique replication protein having both plasmid- and virus-like domains : Clue to viral ancestry or result of virus/plasmid recombination?"Virology. 285. 270-277 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Oshima, K., Shiomi, T., Kuboyama, T., Sawayanagi, T., Nishigawa, H., Kakizawa, T., Miyata, S., Ugaki, M., Namba, S.: "Isolation and characterization of derivative lines of the onion yellows phytoplasma that do not cause stunting or phloem hyperplasia"Phytopathology. 91. 1024-1029 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kakizawa, S., Oshima, K., Kuboyama, T., Nishigawa, H., Jung, H.-Y., Sawayanagi, T., Tsuchizaki, T., Miyata, S., Ugaki, M., Namba, S.: "Cloning and expression analysis of phytoplasma protein translocation genes"Molecular Plant-Microbe Interaction. 14. 1043-1050 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Jung, H.-Y., Sawayanagi, T., Kakizawa, T., Nishigawa, H., Oshima, K., Miyata, S., Kuboyama, T., Ugaki, M., Namba, S.: "Phylogenetic classification of the phytoplasma ; Identification new phytoplasma from disease chestnut tree in Korea"Japanese Jouranl of Mycoplasmology. 28. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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