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植物病原糸状菌のメラニン合成を制御する細胞内銅イオン輸送機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K15845
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分39040:植物保護科学関連
研究機関龍谷大学

研究代表者

原田 賢  龍谷大学, 農学部, 実験助手 (40795184)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード植物病原糸状菌 / メラニン生合成 / 病原性 / 農薬 / 銅輸送因子 / 銅イオン輸送因子 / 炭疽病菌 / 糸状菌 / 銅イオン / 付着器
研究開始時の研究の概要

植物病原糸状菌は巧みな感染戦略を駆使することで、宿主植物への感染を確立する。モデル植物病原糸状菌であるウリ炭疽病菌は付着器と呼ばれる感染器官を形成し、同器官の細胞壁にはメラニン色素が蓄積する。適切なメラニン合成を行うにはメラニン合成酵素遺伝子の発現制御とメラニン合成酵素の活性を制御する必要がある。これまでに、幾つかの転写因子が同定されているが、どのような因子が酵素活性を制御するのかは未解明である。本研究では、ラッカーゼの活性を制御する細胞内銅イオン輸送機構に焦点をあて、メラニン合成制御機構の解明を目指す。

研究成果の概要

植物病原糸状菌であるウリ類炭疽病菌においてメラニン生合成は宿主植物への侵入に必要である。メラニン生合成の最終ステップである1,8-ジヒドロキシナフタレンを酸化しメラニン色素を生合成する銅結合酵素ラッカーゼは、その活性に銅イオンの供給が必要不可欠である。しかし、どのようにして細胞内の銅イオンをラッカーゼへと輸送するのかは未解明である。本研究では、ウリ類炭疽病菌における銅イオン輸送経路CoIct1-CoCcc2が、ラッカーゼ活性を制御することによりメラニン生合成に関与することを見出した。また、イネいもち病菌においても同機構は保存されていた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

植物病原糸状菌である炭疽病菌といもち病菌のメラニン生合成を阻害する農薬は数多く開発されており、農業現場で基幹剤として使用されている。本研究で見出した知見は新規メラニン生合成阻害剤のターゲットとなることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2021 2020

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) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] CoGRIM19 is required for invasive hyphal growth of Colletotrichum orbiculare inside epidermal cells of cucumber cotyledons2021

    • 著者名/発表者名
      Harata Ken、Shinonaga Hayato、Nishiyama Yuudai、Okuno Tetsuro
    • 雑誌名

      Microbial Pathogenesis

      巻: 154 ページ: 104847-104847

    • DOI

      10.1016/j.micpath.2021.104847

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Trade-Off Relation between Fungicide Sensitivity and Melanin Biosynthesis in Plant Pathogenic Fungi2020

    • 著者名/発表者名
      Ken Harata, Hiroyuki Daimon, and Tetsuro Okuno
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 23 号: 11 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1016/j.isci.2020.101660

    • 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] ウリ類炭疽病菌の病原性関連遺伝子GRIM19の機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      篠永隼人,西山雄大,原田賢,奥野哲郎
    • 学会等名
      日本植物病理学会本大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ウリ類炭疽病菌の病原性関連遺伝子GRIM-19の機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      篠永隼, 西山雄大, 原田賢, 奥野哲郎
    • 学会等名
      日本植物病理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-01-27  

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