植物ミトコンドリア病の特異性決定分子機構の解明

2005 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 17208005
• 研究機関: 香川大学
• 研究代表者: 秋光 和也 香川大学, 農学部, 教授 (80263888)
• キーワード: 宿主特異的毒素 / ACR毒素 / Alternaria / ラフレモン / レセプター / ミトコンドリア / 毒素生合成遺伝子 / 遺伝子クラスター

研究概要

本研究では植物と病原菌の相互反応における宿主特異性の分子機構の一例を明らかにすることを研究目的として、具体的には1)申請者らが既に得たレセプター遺伝子mRNA結合蛋白の遺伝子にミトコンドリア移行シグナルをつけて感受性植物で発現させミトコンドリアでのレセプター遺伝子の翻訳を阻害する、2)ACR毒素生合成遺伝子クラスターの座乗する1.05Mb dispensable染色体の配列構造・機能解析、3)tRNA-Ala切り出し前の前駆体RNA過剰発現によるレセプター遺伝子の翻訳阻害、の3課題を推進する。
本年度は,ACRSmRNAアフィニティーカラムを用いて単離に成功した分子量30kDのACRSmRNA結合蛋白のN末と内部アミノ酸配列をもとにプライマーをデザインし、RT-PCRで得た本30kD蛋白遺伝子の部分領域からレース法を用いて本遺伝子の単離を進めた。幾つか明らかにした遺伝子の大腸菌発現産物とACRSmRNAの結合アフィニティー解析が進展中である。
ACR毒素生合成遺伝子クラスターの座乗する1.05Mb dispensable染色体の部分領域約100kbが挿入されたBACクローンの配列をBLAST/FASTA解析、発現確認、分布検定し、数十個のORFの中からACR毒素生産菌に特異的に座乗するORFを4つ選抜し、そのうちの1つについて相同組み換えを介した標的遺伝子破壊法で、標的遺伝子の欠損が毒素生産に与える影響を検定した。その結果、複数コピーある本遺伝子の1コピー破壊によりACR毒素生産が減少し、本遺伝子が毒素生産に関与することが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Characterization of cDNAs encoding two distinct miraculin-like proteins and stress-related modulation of the corresponding mRNAs in Citrus jambhiri Lush. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tsukuda, S., Gomi, K., Yamamoto, H., Akimitsu, K.
  • 雑誌名: Plant Mol.Biol. 60 ページ: 125-136
• [雑誌論文] A Virulence-Reducing Mutation in the Postharvest Citrus Pathogen Alternaria citri (2006)
  • 著者名/発表者名: Katoh, H., Isshiki, A., Masunaka, A., Yamamoto, H., Akimitsu, K.
  • 雑誌名: Phytopathology 96(In press)
• [雑誌論文] An isolate of Alternaria alternata that is pathogenic to both tangerines and rough lemon and produces two host-selective toxins, ACT- and ACR-toxins. (2005)
  • 著者名/発表者名: Masunaka, A., Ohtani, K., Peever, T.L., Timmer, L.W., Tsuge, T., Yamamoto, M., Yamamoto, H., Akimitsu, K.
  • 雑誌名: Phytopathology 94 ページ: 241-247
• [雑誌論文] Structural analysis of cosmid clone pcAFT-2 carrying AFT10-1 encoding an acyl-CoA dehydrogenase involved in AF-toxin production in the strawberry pathotype of Alternaria alternata. (2005)
  • 著者名/発表者名: Ruswandi, S., Kitani, K., Akimitsu, K., Tsuge, T., Shiraishi, T., Yamamoto, M.
  • 雑誌名: J.Gen.Plant Pathol. 71 ページ: 107-116
• [雑誌論文] サブミトコンドリアパーティクル法で検出したACR毒素によるラフレモンミトコンドリア膜への孔形成 (2005)
  • 著者名/発表者名: 小野由希子, 大谷耕平, 山本弘幸, 秋光和也
  • 雑誌名: 日本植物病理学会報 71 ページ: 55
• [雑誌論文] Alternaria leaf spot病菌HC1株の1.5Mb染色体の部分領域を含むゲノムBACクローン3M8の解析 (2005)
  • 著者名/発表者名: 増中 章, 宮本蓉子, 山本弘幸, 秋光和也
  • 雑誌名: 日本植物病理学会報 71 ページ: 193
• [図書] A role of mitochondrial gene controlling specificity in plant disease. In Genomic and Genetic Analysis of Plant Parasitism and Defense (Leach, J. et al. Eds) (2005)
  • 著者名/発表者名: Akimitsu, K., Ohtani, K., Masunaka, A., Yamasaki, Y., Katoh, H., Yamamoto, H.
  • 出版者: APS Press