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植物病原細菌のGac/Rsm菌体密度感知機構による病原性関連遺伝子の発現制御機構

研究課題

研究課題/領域番号 19H02956
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分39040:植物保護科学関連
研究機関岡山大学

研究代表者

一瀬 勇規  岡山大学, 環境生命科学学域, 教授 (50213004)

研究分担者 松井 英譲  岡山大学, 環境生命科学学域, 准教授 (20598833)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2021年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワードsnRNA / rsmX / GacS/GacA二成分制御系 / 菌体密度感知機構 / 2成分制御系 / 非コードRNA / 翻訳制御 / 運動能 / Gac / Rsm / Small non-coding RNA / Gas / small non-coding RNA
研究開始時の研究の概要

P. syringae pv. tomato DC3000 (PtoDC3000)は、菌体密度感知分子であるアシルホモセリンラクトン(AHL)を生産しない。本菌を高菌体密度で培養すると、タンパク質をコードしないsmall RNAであるrsmXやrsmYの発現が高まる。また、これらの発現はGacS/GacA2成分制御系の支配下にあることを明らかにしたが、AHLに代わる菌体密度感知機構は不明である。本研究では、PtoDC3000がAHL生産を廃止した理由を明らかにし、新規菌体密度感知分子の同定と、病原力関連遺伝子のrsmXやrsmYによる転写後発現制御機構を解明する。

研究成果の概要

P. syringae pv. tomato DC3000 (PtoDC3000)は高菌体密度でタンパク質をコードしない短鎖RNAであるrsmXやrsmYの発現を高め、翻訳制御を行なっていると考えられている。PtoDC3000のrsmX1, rsmX2, rsmX34, rsmX5のそれぞれを欠損した変異株には顕著な表現型の変化は見られなかった。しかしながら、rsmXの4重、5重変異株では べん毛関連遺伝子、3型分泌システム関連遺伝子の発現低下が見られ、swimming運動能、病原力について若干低下する傾向が見られたことより、rsmXはこれらの遺伝子発現を正に制御すると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物病原細菌には様々な病原性・病原力に関連した遺伝子が存在しているが、それらの遺伝子は常に発現しているのではなく、感染のステージに沿って必要な遺伝子を発現させる。本研究では病原力に関連する遺伝子発現がどのように制御されているかを解明しようとしたものであり、この分野の先端研究の一つである。本研究により非コード短鎖RNA分子が運動能や病原力に関係した遺伝子群の発現制御をしている可能性が示された。病原力の制御機構の解明は、その抑制機構への応用に道を開くものとして意義深い。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Identification of Aerotaxis Receptor Proteins Involved in Host Plant Infection by <i>Pseudomonas syringae</i> pv. <i>tabaci</i> 66052022

    • 著者名/発表者名
      Tumewu, S. A., F., Matsui, H., Yamamoto, M., Noutoshi, Y., Toyoda, K., Ichinose, Y.
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 37 号: 1 ページ: n/a

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME21076

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] HopAZ1, a type-III effector of Pseudomonas amygdali pv. tabaci, induces a hypersensitive response in tobacco wildfire-resistant Nicotiana tabacum cv. N509.2022

    • 著者名/発表者名
      Kashihara, S., Nishimura, T., Noutoshi, Y., Yamamoto, M., Toyoda, K., Ichinose, Y. and Matsui, H.
    • 雑誌名

      Molecular Plant Pathology

      巻: 未定 号: 6 ページ: 885-894

    • DOI

      10.1111/mpp.13198

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Complete Genome Sequence of Pseudomonas amygdali pv. tabaci Strain 6605, a Causal Agent of Tobacco Wildfire Disease2021

    • 著者名/発表者名
      Matsui Hidenori、Nishimura Takafumi、Asai Shuta、Masuda Sachiko、Shirasu Ken、Yamamoto Mikihiro、Noutoshi Yoshiteru、Toyoda Kazuhiro、Ichinose Yuki
    • 雑誌名

      Microbiology Resource Announcements

      巻: 10 号: 28

    • DOI

      10.1128/mra.00405-21

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Vfr targets promoter of genes encoding methyl-accepting chemotaxis protein in Pseudomonas syringae pv. tabaci 6605.2021

    • 著者名/発表者名
      Ogura, K., Matsui, H., Yamamoto, M., Noutoshi, Y., Toyoda, K., Taguchi, F. and Ichinose, Y.
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 26 ページ: 100944-100944

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2021.100944

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cluster II che genes of Pseudomonas syringae pv. tabaci 6605, orthologs of cluster I in Pseudomonas aeruginosa, are required for chemotaxis and virulence.2021

    • 著者名/発表者名
      Tumewu, S. A., Ogawa, Y., Okamoto, T., Sugihara, Y., Yamada, H., Taguchi, F., Matsui, H., Yamamoto, M., Noutoshi, Y., Toyoda, K. and Ichinose, Y.
    • 雑誌名

      Molecular Genetics and Genomics

      巻: 296 号: 2 ページ: 299-312

    • DOI

      10.1007/s00438-020-01745-y

    • NAID

      120007182893

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identification of chemoreceptor proteins for amino acids involved in host plant infection in Pseudomonas syringae pv. tabaci 6605.2021

    • 著者名/発表者名
      Tumewu, S. A., Matsui, H., Yamamoto, M., Noutoshi, Y., Toyoda, K., Ichinose, Y.
    • 雑誌名

      Microbiological Research

      巻: 253 ページ: 126869-126869

    • DOI

      10.1016/j.micres.2021.126869

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] HopH1 effectors of Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000 and pv. syringae B728a induce HR cell death in nonhost eggplant Solanum torvum2020

    • 著者名/発表者名
      Nahar Kamrun、Mukaihara Takafumi、Taguchi Fumiko、Matsui Hidenori、Yamamoto Mikihiro、Toyoda Kazuhiro、Noutoshi Yoshiteru、Shiraishi Tomonori、Ichinose Yuki
    • 雑誌名

      Journal of General Plant Pathology

      巻: 87 号: 1 ページ: 24-29

    • DOI

      10.1007/s10327-020-00961-z

    • NAID

      120007163672

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] PsyR, a transcriptional regulator in quorum sensing system, binds lux box-like sequence in psyI promoter without AHL quorum sensing molecule and activates psyI transcription with AHL in Pseudomonas syringae pv. tabaci 6605.2020

    • 著者名/発表者名
      Ichinose, Y., Tasaka, Y., Yamamoto, S., Inoue, Y., Takata, M., Nakatsu, Y., Taguchi, F., Yamamoto, M., Toyoda, K., Noutoshi, Y. and Matsui, H.
    • 雑誌名

      Journal of General Plant Pathology

      巻: 86 号: 2 ページ: 124-133

    • DOI

      10.1007/s10327-019-00893-3

    • NAID

      120006900809

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of two sets of RND-type multidrug efflux pump transporter genes, mexAB-oprM and mexEF-oprN, in virulence of Pseudomonas syringae pv. tabaci 6605.2020

    • 著者名/発表者名
      Ichinose, Y., Nishimura, T., Harada, M., Kishiwagi, R., Yamamoto, M., Noutoshi, Y., Toyoda, K., Taguchi, F., Takemoto, D., Matsui, H.
    • 雑誌名

      Plant Pathology Journal

      巻: 36 号: 2 ページ: 148-156

    • DOI

      10.5423/ppj.oa.11.2019.0273

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Requirement of γ-Aminobutyric Acid Chemotaxis for Virulence of <i>Pseudomonas syringae</i> pv. <i>tabaci</i> 66052020

    • 著者名/発表者名
      Tumewu, S. A., Matsui, H., Yamamoto, M., Noutoshi, Y., Toyoda, K., Ichinose, Y.
    • 雑誌名

      Microbes and environments

      巻: 35 号: 4 ページ: n/a

    • DOI

      10.1264/jsme2.ME20114

    • NAID

      130007937288

    • ISSN
      1342-6311, 1347-4405
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] タバコ野火病菌の Type III エフェクターが標的とする宿主因子の網羅的同定にむけて2022

    • 著者名/発表者名
      黒江香那・樫原沙知・西村隆史・能年義輝・山本幹博・豊田和弘・中神弘史・一瀬勇規・松井英譲
    • 学会等名
      令和4年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] タバコ野火病菌の Type III effector HopAZ1の機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      樫原沙知・西村隆史・能年義輝・山本幹博・豊田和弘・中神弘史・一瀬勇規・松井英譲
    • 学会等名
      令和4年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Functional analysis of aerotaxis transducer genes in Pseudomonas syringae pv. tabaci 66052021

    • 著者名/発表者名
      Stephany Angelia Tumewu, Hidenori Matsui, Mikihiro Yamamoto, Yoshiteru Noutoshi, Kazuhiro Toyoda and Yuki Ichinose
    • 学会等名
      令和3年日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Pseudomonas syringae pv. tabaci 6605の走化性受容体遺伝子mcpの病原力への関与2021

    • 著者名/発表者名
      寺元 茜・金重 慎・Tumewu, S. A.・松井英譲・山本幹博・能年義輝・豊田和弘・一瀬勇規
    • 学会等名
      令和3年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Identification of chemoreceptors for amino acids in Pseudomonas syringae pv. tabaci 6605 that involve in host plant infection2021

    • 著者名/発表者名
      Tumewu, S.A., Matsui, H., Yamamoto, M., Noutoshi, Y., Toyoda, K., and Ichinose, Y.
    • 学会等名
      令和3年度日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] The requirement of GABA chemotaxis for Pseudomonas syringae pv. tabaci 6605 virulence2020

    • 著者名/発表者名
      Tumewu, S. A.
    • 学会等名
      12th Japan-US Seminar in Plant Pathology
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] タバコ野火病菌の病徴進展に寄与するエフェクターの同定2020

    • 著者名/発表者名
      西村隆史・樫原沙知・能年義輝・山本幹博・豊田和弘・一瀬勇規・松井英譲
    • 学会等名
      令和2年日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] タバコ野火病抵抗性品種はタバコ野火病菌TTSSエフェクターを認識し,HRを誘導する2020

    • 著者名/発表者名
      樫原沙知・西村隆史・能年義輝・山本幹博・豊田和弘・一瀬勇規・松井英譲
    • 学会等名
      令和2年日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Requirement of GABA chemotaxis for virulence of Pseudomonas syringae pv. tabaci 66052020

    • 著者名/発表者名
      Stephany Angelia Tumewu, Hidenori Matsui, Mikihiro Yamamoto, Yoshiteru Noutoshi, Kazuhiro Toyoda and Yuki Ichinose
    • 学会等名
      令和2年日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] The requirement of GABA chemotaxis for virulence of Pseudomonas syringae pv. tabaci 66052020

    • 著者名/発表者名
      Tumewu, S. A., Matsui, H., Yamamoto, M., Noutoshi, Y., Toyoda, K., and Ichinose, Y.
    • 学会等名
      日本植物病理学会大会(大会は新型コロナウイルス 感染拡大防止のため中止となったが、発表は行われたこととして認められた)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 植物病原性細菌のべん毛糖鎖を介した植物相互作用2019

    • 著者名/発表者名
      一瀬勇規
    • 学会等名
      日本植物病理学会関西部会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 植物病理学第2版(抗菌性物質分解酵素)2020

    • 著者名/発表者名
      一瀬勇規
    • 総ページ数
      347
    • 出版者
      文永堂
    • ISBN
      9784830041389
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 植物病理学第2版(細菌の病原性発現機構)2020

    • 著者名/発表者名
      一瀬勇規・津下誠治
    • 総ページ数
      347
    • 出版者
      文永堂
    • ISBN
      9784830041389
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 植物病理学第2版2020

    • 著者名/発表者名
      眞山滋志・土佐幸雄編(著者に一瀬勇規を含む)
    • 総ページ数
      347
    • 出版者
      文永堂
    • ISBN
      9784830041389
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] 植物たちの戦争2019

    • 著者名/発表者名
      日本植物病理学会編著(著者に一瀬勇規を含む)
    • 総ページ数
      262
    • 出版者
      講談社
    • ISBN
      9784065152164
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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