植物ミトコンドリア病の特異性決定分子機構の解明

2006 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

本研究は、ACR毒素レセプター遺伝子mRNA結合蛋白の遺伝子の解析と応用や、ACR毒素生合成遺伝子クラスターの配列構造・機能解析等を推進している。
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の品種間の局在性をより明確にした。本蛋白は毒素耐性品種のミトコンドリア画分に局在することが明らかとなった。また、ACRSmRNA結合蛋白は、ACR毒素耐性の品種のミトコンドリアには存在するが、毒素感受性の品種では検出できなかった。この成果は、毒素耐性品種では、本蛋白がミトコンドリアにおけてACRSmRNAに結合することにより毒素レセプターへの翻訳を阻害し、レセプターの欠損から毒素耐性化しているという現在の作業仮説を支持する結果であった。N末と内部アミノ酸配列情報をもとに、RT-PCRとレース法を用いて本遺伝子の単離を進め、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を進展させ、ACRSmRNAとの結合を確認した。
ACR毒素生合成遺伝子クラスターの座乗する、1.05Mb染色体の部分領域約100kb中の数十個のORFの中から、ACR毒素生産菌ゲノムに特異的に座乗するORF4つの全ゲノム、cDNA配列を決定し(ACTTS1-4)、そのうちの3つについて標的遺伝子破壊法で、これらの遺伝子が毒素生産に関与することを明らかにした。ACTTS1(1218bp)はnon-ribosomal peptide synthetaseを,ACTTS2(1032bp)はdehydorogenaseを,ACTTS3(7374bp)はpolyketide synthaseを,ACTTS4(4524bp)はnon-ribosomal peptide synthetaseをそれぞれコードすると推定された。

研究成果

• [雑誌論文] In situ localization of gene transcriptions for monoterpene synthesis in irregular parenchymic cells surrounding the secretory cavities in rough lemon (Citrus Jambhiri). (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamasaki, Y., Akimitsu, K.
  • 雑誌名: Journal of General Plant Pathology 73(In press)
• [雑誌論文] Overexpression of a Gene Encoding a Catabolite Repression Element in Alternaria citri Causes Severs Symptoms of Black Rot in Citrus Fruit. (2007)
  • 著者名/発表者名: Katoh, H., Ohtani, K., Yamamoto, H., Akimitsu, K.
  • 雑誌名: Phytopathology 97(In press)
• [雑誌論文] Biological roles of monoterpene volatiles derived from rough lemon(Citrus jambhiri Lush) in citrus defense. (2007)
  • 著者名/発表者名: Yamasaki, Y., Kunoh, H., Yamamoto, H., Akimitsu, K.
  • 雑誌名: Journal of General Plant Pathology 73(In press)
• [雑誌論文] Overexpression of Citrus Polygalacturonase-inhibiting Protein in Citrus Black Rot Pathogen Alternaria citri. (2007)
  • 著者名/発表者名: Katoh, H., Nalumpang, S., Yamamoto, H., Akimitsu, K.
  • 雑誌名: Journal of Plant Physiology 163(In press)
• [雑誌論文] DNA transposon fossils unique to the conditionally dispensable chromosome controlling AF-toxin biosynthesis and pathogenicity of Alternaria alternata. (2006)
  • 著者名/発表者名: Hatta, R., Shinjo A., Ruswandi, S., Yamamoto, M., Akimitsu, K., Tsuge, T.
  • 雑誌名: Journal of General Plant Pathology 72 ページ: 210-219
• [雑誌論文] 宿主特異的毒素耐性化に向けたACR毒素感受性遺伝子ACRS mRNA binding proteinの単離。 (2006)
  • 著者名/発表者名: 秋光和也, 多々納 智, 小野由希子, 西村 聡, 三宅ちか子, 山本弘幸
  • 雑誌名: 日本植物病理学会報 72 ページ: 229
• [図書] 蛋白質 核酸 酵素 増刊号 環境と生物ストレス応答(分担)/宿主特異的毒素とそのレセプラー (2007)
  • 著者名/発表者名: 秋光和也
  • 出版者: 共立出版(In press)
• [図書] 微生物の病原性と植物の防御応答(分担)/第3章毒素と病原性(P59-65) (2007)
  • 著者名/発表者名: 秋光和也
  • 総ページ数: 231
  • 出版者: 日本植物病理学会
• [図書] 病原体の寄生戦略と植物の応答(分担)/糸状菌病の特異性決定における宿主特異的毒素の機能(P1-10) (2006)
  • 著者名/発表者名: 秋光和也, 大谷耕平, 増中章, 五味剣二, 加藤寛, 山崎祐未子, 佃晋太朗, 西村聡, 宮本蓉子, 小野由希子, 小川将興, 古閑篤史, 亀井絵里, 福元健志, Kim, Bong-Gyu
  • 総ページ数: 167
  • 出版者: 日本植物病理学会