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2013 年度 実施状況報告書

植物表層常在菌と植物との相互認識機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 25660060
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関岡山大学

研究代表者

谷 明生  岡山大学, その他部局等, 助教 (00335621)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード国際研究者交流 / Sphingomonas / elicitor
研究概要

健常な植物表層に定着する細菌のうち、Sphingomonas 属細菌は約 3 割を占める優占種である。本属細菌と植物との共生において、本属細菌の優占化を許す機構を探るため、1)植物と本属細菌の間に存在する相互認識・相互作用に関わる分子を探索し、 2)その作用機序を解明することを目的としている。
細菌の鞭毛を構成するフラジェリンタンパク質は植物に認識されるターゲットとして研究が進んでいる。そのためまずはSphingomonas 属細菌のフラジェリンタンパク質に注目した。まず当該細菌が鞭毛を持つ事を染色によって確認し、鞭毛を精製し、SDS-PAGEによって主要な2つのタンパク質について、MALDI-TOF/MS 質量分析によって同定した。その結果、フックタンパク質とフラジェリンであることを確認した。当該細菌ゲノムにはフラジェリンタンパク質をコードする遺伝子は3つ存在するため、その遺伝子破壊株の構築について共同研究先で取り組んでいるところである。
またこのフラジェリンタンパク質における、植物が認識するflg22領域をペプチド合成した。植物における活性酸素発生をモニターしたところ、病原性細菌由来flg22に比べて高濃度で反応した。一方で精製した鞭毛画分では活性酸素の発生は起こらないことから、鞭毛タンパク質の修飾が起こっている可能性がある。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

共同研究先におけるフラジェリン遺伝子破壊株の構築に時間がかかっている。

今後の研究の推進方策

今後フラジェリンタンパク質修飾部位の特定と他のエリシター活性を持つタンパク質について検討を加える予定である。フラジェリン遺伝子破壊株についてはその運動性の確認、鞭毛の有無、菌体そのものにおけるエリシター活性の有無を確認する。

次年度の研究費の使用計画

上記の通り遺伝子破壊株の構築に時間がかかっており、構築できればフラジェリン以外の物質についてエリシター活性のあるなしが判定できる。
植物の維持管理、菌体の培養と鞭毛精製、活性酸素測定などの実験について一通り技術を習得した研究補助員を継続して雇用したい。また質量分析器を用いたタンパク質修飾部位についての検討では特殊な試薬が必要になると予定している。

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公開日: 2015-05-28  

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