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植物病原糸状菌の侵入器官の形態形成と細胞周期の制御機構に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14J11463
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 植物保護科学
研究機関京都府立大学

研究代表者

深田 史美  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2016年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード植物病原糸状菌 / 付着器 / 炭疽病菌 / いもち病菌 / 細胞周期 / 病原性 / 形態形成 / オートファジー / 染色体 / 植物 / Colletotrichum
研究実績の概要

一般に糸状菌の形態形成は適切な細胞周期進行に基づいて行われるが、植物病原糸状菌において細胞周期制御と感染過程における形態分化の関連性に関する研究事例は極めて限られている。申請者はこれまでに、ウリ科植物を宿主とするウリ類炭疽病菌の植物への病原性にはRab GAP複合体を構成するBub2/Bfa1によるG1/S期の移行抑制が必要であることを明らかにしてきた。一方で、酵母や非植物病原糸状菌におけるこれらの相同遺伝子はG1/S期の進行制御には関与せずM期の進行制御や隔壁形成に関与することから、本シグナルカスケードは生物種によって異なる機能を持つ可能性が示唆される。本年度は、第一にマイクロアレイを用いたトランスクリプトーム解析により、GAP複合体制御下の遺伝子発現変動を検討した。その結果、bub2破壊株ではDNA合成酵素やDNAヘリカーゼといったDNA複製に関与するタンパク質をコードする遺伝子群の顕著な発現上昇が認められた。加えて転写因子、小型分泌タンパク質、糖質関連酵素、膜輸送体に関連する遺伝子に関しても大幅な発現変動が認められ、これらの遺伝子発現の変動が病原性低下の要因となる可能性が強く示唆された。また、ウリ類炭疽病菌と同様に付着器と呼ばれる侵入器官を介した植物感染を行う植物病原菌におけるGAP複合体の機能の保存性を検討した。その結果、アブラナ科炭疽病菌、イネいもち病菌におけるbub2破壊株はG1/S期が異常に早期化した上に、核分裂に伴う隔壁形成の頻度が顕著に低下し、宿主植物への侵入能力が顕著に低下した。以上の結果は、本GAP複合体による制御機構が炭疽病菌といもち病菌に共通して存在し機能することを示しており、付着器を介した植物感染を行う植物病原糸状菌が独自の細胞周期、隔壁形成制御機構を獲得してきた可能性を示唆する。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Development of the infection strategy of the hemibiotrophic plant pathogen, Colletotrichum orbiculare, and plant immunity2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Kubo, Ken Harata, Sayo Kodama and Fumi Fukada
    • 雑誌名

      Physiological and Molecular Plant Pathology

      巻: 94 ページ: 32-36

    • DOI

      10.1016/j.pmpp.2016.02.008

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Colletotrichum orbiculare Regulates Cell Cycle G1/S Progression via a Two-Component GAP and a GTPase to Establish Plant Infection2015

    • 著者名/発表者名
      Fumi Fukada and Yasuyuki Kubo
    • 雑誌名

      Plant Cell

      巻: 27 号: 9 ページ: 2530-2544

    • DOI

      10.1105/tpc.15.00179

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] RabGAP Bub2は炭疽病菌およびいもち病菌の付着器分化過程における細胞周期および隔壁形成を制御する2016

    • 著者名/発表者名
      深田史美、久保康之
    • 学会等名
      第16回 糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 発表場所
      宇治おうばくプラザ(京都府宇治市)
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ウリ類炭疽病菌における細胞周期制御因子CoTem1の推定相互作用因子CoPpt1は病原性に関与する2016

    • 著者名/発表者名
      梶河直起、深田史美、久保康之
    • 学会等名
      第16回 糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 発表場所
      宇治おうばくプラザ(京都府宇治市)
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 炭疽病菌およびいもち病菌においてRabGAP Bub2は細胞周期および隔壁形成を制御し植物感染に関与する2016

    • 著者名/発表者名
      深田史美、久保康之
    • 学会等名
      平成28年度 日本植物病理学会関西部会
    • 発表場所
      静岡県コンベンションアーツセンター(静岡県静岡市)
    • 年月日
      2016-09-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The function of a GAP component Bub2 is conserved in the cell cycle regulation and infection-related morphogenesis in Colletotrichum and Magnaporthe.2016

    • 著者名/発表者名
      Fumi Fukada and Yasuyuki Kubo
    • 学会等名
      "Cellular & Molecular Fungal Biology" Gordon Research Conference
    • 発表場所
      アメリカ ニューハンプシャー
    • 年月日
      2016-06-19
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proper G1/S progression regulated by a two-component GAP and a GTPase is essential to establish plant infection in Colletotrichum orbiculare.2016

    • 著者名/発表者名
      Fumi Fukada and Yasuyuki Kubo
    • 学会等名
      13th European Conference on Fungal Genetics
    • 発表場所
      フランス パリ
    • 年月日
      2016-04-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酵母ツーハイブリッド法を用いたウリ類炭疽病菌における細胞周期制御因子CoTem1相互作用因子の同定2016

    • 著者名/発表者名
      梶河直起、深田史美、久保康之
    • 学会等名
      平成28年度 日本植物病理学会大会
    • 発表場所
      岡山コンベンションセンター
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ウリ類炭疽病菌はRabGAPおよびGTPaseを介してG1/S期進行を制御し植物感染を成立させる2015

    • 著者名/発表者名
      深田史美、久保康之
    • 学会等名
      第38回 日本分子生物学会年会
    • 発表場所
      神戸ポートアイランド
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Proper regulation of G1/S progression via two-component GAP and GTPase is required for plant infection in Colletotrichum orbiculare.2015

    • 著者名/発表者名
      Fumi Fukada and Yasuyuki Kubo
    • 学会等名
      11th US-Japan scientific seminar
    • 発表場所
      かがわ国際会議場
    • 年月日
      2015-10-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ウリ類炭疽病菌のLacO/LacI-GFPシステムを用いた細胞周期およびCoTem1局在解析2015

    • 著者名/発表者名
      深田史美、久保康之
    • 学会等名
      平成27年度 日本植物病理学会関西部会
    • 発表場所
      あわぎんホール
    • 年月日
      2015-09-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ウリ類炭疽病菌GAP複合体CoBub2/CoBfa1はGTPase CoTem1を介してG1/S期進行制御および病原性に関与する2015

    • 著者名/発表者名
      深田史美、坂口歩、久保康之
    • 学会等名
      平成27年度日本植物病理学会本大会
    • 発表場所
      明治大学
    • 年月日
      2015-03-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Colletotrichum orbiculare regulates cell cycle G1/S progression via two component GAP and GTPase to establish plant infection2015

    • 著者名/発表者名
      Fumi Fukada, Ayumu Sakagushi, Yasuyuki Kubo
    • 学会等名
      28th Fungal genetics conference
    • 発表場所
      アメリカ合衆国 カリフォルニア州 アシロマ会議場
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ウリ類炭疽病菌GAP複合体CoBub2/CoBfa1はGTPase CoTem1を介してG1/S期進行制御および植物感染に寄与する2014

    • 著者名/発表者名
      深田史美、坂口歩、久保康之
    • 学会等名
      第15回糸状菌分子生物学コンファレンス
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2014-11-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Two component GAP CoBub2/CoBfa1 plays critical roles in G1/S progression via CoTem1 to establish plant infection in Colletotrichum orbiculare2014

    • 著者名/発表者名
      Fumi Fukada, Ayumu Sakagushi, Yasuyuki Kubo
    • 学会等名
      3rd Korea-Japan joint symposium on plant pathology
    • 発表場所
      韓国 釜山広域市 釜慶大学
    • 年月日
      2014-10-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ウリ類炭疽病菌におけるCoBub2-CoBfa1と出芽酵母Bub2-Bfa1のスワッピングはG1/S期進行を遅延させる2014

    • 著者名/発表者名
      深田史美、坂口歩、久保康之
    • 学会等名
      平成26年度日本植物病理学会関西部会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2014-09-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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