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青枯病細菌の植物感染最初期段階に関与する走化性分子機構の全貌解明

研究課題

研究課題/領域番号 15J05572
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 応用微生物学
研究機関広島大学

研究代表者

緋田 安希子  広島大学, 先端物質科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2017年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードchemotaxis / plant pathogen / citrate / boric acid / 青枯病菌 / 走化性 / 走化性センサータンパク質 / 植物感染 / ホウ酸 / 青枯病 / 植物根滲出液
研究実績の概要

本研究では、土壌伝染性の植物病原菌である青枯病菌の植物感染に重要な走化性物質および走化性センサータンパク質(MCP)の特定を目的として解析を行ってきた。本年度は、感染に関与する可能性が高いと予想された「ホウ酸」と「クエン酸」に焦点をあて解析を行った。
これまでに青枯病菌がホウ酸に対して走化性を示すことを発見したが、ホウ酸走化性の生態学的意義は不明であった。そこでまずは、青枯病菌が真にホウ酸を標的としているのか、ホウ酸の構造類似体に対する走化性を解析した。ボロン酸、ジホウ酸、リン酸、ヒ酸などに対する走化性を測定したところ、いずれにも有意な応答は見られなかった。このことから、青枯病菌は確かにホウ酸を標的化合物としていると考えられた。また特定したホウ酸センサーMcpBのアミノ酸配列から、ホウ酸センサータンパク質は植物病原菌にのみ限定的に分布することが示唆され、植物感染に重要である可能性が高いことが示された。
クエン酸走化性についてはまずMCPの特定を試みた。MCP多重破壊株ライブラリを用いた解析の結果、2つのMCP(McpP,McpC)がクエン酸走化性に関与することが明らかとなった。このうちMcpPは既にリン酸走化性およびマレイン酸忌避走化性に関与することが明らかとなっているMCPであった。また、青枯病菌はクエン酸単体だけでなく、MgやCaとの錯体に対しても走化性を示すが、これらクエン酸錯体に対する走化性にはMcpCが関与しており、McpPは関与しないことが明らかとなった。以上のようなリガンド特性を有する2つのクエン酸センサーの破壊株を用いて、青枯病菌の植物感染へのクエン酸走化性の寄与について評価した。その結果、mcpCおよびmcpPの単独破壊株および二重破壊株のいずれも野生株と同等の植物感染能を示し、クエン酸走化性は青枯病菌の植物感染に寄与しないことが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Identification of boric acid as a novel chemoattractant and elucidation of its chemoreceptor in Ralstonia pseudosolanacearum Ps292017

    • 著者名/発表者名
      Hida Akiko、Oku Shota、Nakashimada Yutaka、Tajima Takahisa、Kato Junichi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 8609-8609

    • DOI

      10.1038/s41598-017-09176-3

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Negative chemotaxis of Ralstonia pseudosolanacearum to maleate and identification of the maleate chemosensory protein2017

    • 著者名/発表者名
      Tunchai Mattana、Hida Akiko、Oku Shota、Nakashimada Yutaka、Nikata Toshiyuki、Tajima Takahisa、Kato Junichi
    • 雑誌名

      Journal of Bioscience and Bioengineering

      巻: 124 号: 6 ページ: 647-652

    • DOI

      10.1016/j.jbiosc.2017.07.002

    • NAID

      40021420076

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of many chemotaxis sensors in negative chemotaxis to ethanol in Ralstonia pseudosolanacearum Ps292017

    • 著者名/発表者名
      Oku Shota、Hida Akiko、Mattana Tunchai、Tajima Takahisa、Nakashimada Yutaka、Kato Junichi
    • 雑誌名

      Microbiology

      巻: 163 号: 12 ページ: 1880-1889

    • DOI

      10.1099/mic.0.000574

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of the mcpA and mcpM genes, encoding methyl-accepting proteins involved in amino acid and l-malate chemotaxis, and involvement of McpM-mediated chemotaxis in plant infection by Ralstonia pseudosolanacearum (formerly Ralstonia solanacearum phylotypes I and III)2015

    • 著者名/発表者名
      A. Hida, S. Oku, T. Kawasaki, Y. Nakashimada, T. Tajima, J. Kato
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology

      巻: 81 号: 21 ページ: 7420-7430

    • DOI

      10.1128/aem.01870-15

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 青枯病菌 Ralstonia solanacearum のクエン酸走化性と植物感染への重要性2017

    • 著者名/発表者名
      緋田 安希子
    • 学会等名
      第69回日本生物工学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ホウ酸走化性に関わる新規センサータンパク質の解析2016

    • 著者名/発表者名
      緋田安希子、田島誉久、中島田豊、加藤純一
    • 学会等名
      第68回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      富山県富山市
    • 年月日
      2016-09-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 青枯病菌Ralstonia solanacearumのホウ酸走化性2015

    • 著者名/発表者名
      緋田安希子、奥正太、Mattana Tunchai、田島誉久、中島田豊、加藤純一
    • 学会等名
      第67回日本生物工学会大会
    • 発表場所
      城山観光ホテル(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 青枯病菌Ralstonia solanacearumの走化性機構解析とその応用2015

    • 著者名/発表者名
      緋田安希子、奥正太、Mattana Tunchai、田島誉久、加藤純一
    • 学会等名
      環境バイオテクノロジー学会2015年度大会
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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