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ケミカルジェネティクスを用いた植物病原糸状菌のエフェクター分泌機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K14440
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分38060:応用分子細胞生物学関連
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

熊倉 直祐  国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (50815438)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワードエフェクター分泌 / マーカーリサイクリング / CRISPR / エフェクター分泌阻害剤 / CRISPR/CAS9 / 植物病原糸状菌 / 炭疽病菌 / エフェクター / ケミカルジェネティクス
研究成果の概要

植物病害糸状菌はエフェクタータンパク質を分泌することで宿主植物の免疫反応や細胞壁などの物理障壁を打破し感染を成立させる。エフェクターの分泌は時空間的に精密に制御され、特異的な分泌経路の存在が示唆されるものの、その分子メカニズムについてはほとんど明らかになっていない。本研究では炭疽病菌のエフェクター分泌阻害剤を用い、エフェクター分泌の分子機構の解明・解析手法の開発を目的とした。本研究ではエフェクター分泌阻害剤の標的候補遺伝子を同定した。さらに、冗長性のある標的候補遺伝子の炭疽病菌での解析を可能にするマーカーリサイクリング法の開発に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

世界中で多額の作物被害をもたらす植物病原糸状菌は基礎・応用の両面で重要な研究対象である。本研究では植物病原菌が感染時に分泌するエフェクターの分泌阻害剤に機能アノテーションを付与した。また、モデル植物病害糸状菌における高効率な多重変異体作製技術の開発にも成功した。本手法は、エフェクター分泌に寄与する遺伝子のみならず、病原性に寄与するエフェクター研究にも応用可能であるため、植物病害糸状菌の感染戦略の分子メカニズム解明に寄与することが期待できる。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Subtelomeric regions and a repeat-rich chromosome harbor multicopy effector gene clusters with variable conservation in multiple plant pathogenic Colletotrichum species2020

    • 著者名/発表者名
      Gan Pamela、Hiroyama Ryoko、Tsushima Ayako、Masuda Sachiko、Shibata Arisa、Ueno Akiko、Kumakura Naoyoshi、Narusaka Mari、Hoat Trinh Xuan、Narusaka Yoshihiro、Takano Yoshitaka、Shirasu Ken
    • 雑誌名

      bioRxiv

      巻: -

    • DOI

      10.1101/2020.04.28.061093

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Genomic Plasticity Mediated by Transposable Elements in the Plant Pathogenic Fungus Colletotrichum higginsianum2019

    • 著者名/発表者名
      Tsushima Ayako、Gan Pamela、Kumakura Naoyoshi、Narusaka Mari、Takano Yoshitaka、Narusaka Yoshihiro、Shirasu Ken
    • 雑誌名

      Genome Biology and Evolution

      巻: - 号: 5 ページ: 1487-1500

    • DOI

      10.1093/gbe/evz087

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Establishment of a selection marker recycling system for sequential transformation of the plant-pathogenic fungus Colletotrichum orbiculare2018

    • 著者名/発表者名
      Kumakura Naoyoshi、Ueno Akiko、Shirasu Ken
    • 雑誌名

      Molecular Plant Pathology

      巻: 20 号: 3 ページ: 447-459

    • DOI

      10.1111/mpp.12766

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ウリ類炭疽病菌の二次代謝物生合成酵素遺伝子PKS13は宿主植物葉への侵入に必要である2020

    • 著者名/発表者名
      熊倉直祐, Pamela Gan, 石濱伸明, 白須賢
    • 学会等名
      令和2年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Fungal phytopathogen-secreted ribonucleases potentiate host immune responses2019

    • 著者名/発表者名
      Naoyoshi Kumakura, Suthitar Singkaravanit-Ogawa, Pamela Gan1, Ayako Tsushima1,3, Mari Narusaka4, Yoshihiro Narusaka, Yoshitaka Takano, Ken Shirasu
    • 学会等名
      30th Fungal Genetics Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Colletotrichum orbiculare ribonuclease-type effectors potentiate host immune responses in their catalytic residues dependent manner2019

    • 著者名/発表者名
      Naoyoshi Kumakura, Suthitar Singkaravanit-Ogawa, Pamela Gan1, Ayako Tsushima1,3, Mari Narusaka4, Yoshihiro Narusaka, Yoshitaka Takano, Ken Shirasu
    • 学会等名
      IS-MPMI XVIII Congress
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fungal phytopathogen-secreted ribonucleases are virulent effectors that potentiate host immune responses2019

    • 著者名/発表者名
      Naoyoshi Kumakura, Suthitar Singkaravanit-Ogawa, Pamela Gan, Ayako Tsushima, Mari Narusaka, Yoshihiro Narusaka, Yoshitaka Takano and Ken Shirasu
    • 学会等名
      The 30th Fungal Genetics Conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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