植物と病原菌間における細胞間コミュニケーションの分子機構の解明

2020～2021年度では、トウモロコシに寄生する活物寄生菌であるトウモロコシ黒穂病菌を材料に、細胞外小胞の単離および内容物の解析（プロテオーム解析・RNA-seq）を行ってきた。ILP1はこれら解析により同定した、細胞外小胞膜上に存在すると考えられる膜タンパク質である。ILP1欠損株から精製した細胞外小胞は、植物細胞膜融合能に低下がみられ、細胞外小胞と植物細胞膜どうしの融合を促進する分子であると期待された。そこで、2022年度では、ILP1についてさらに解析を行った。ILP1はC末端が膜貫通領域となっており、その他の領域は球状のβプロペラ構造をとる。この構造が、実際に細胞外小胞の外側に露出していることをドットブロット法で確認した。また、免疫染色により、ILP1はトウモロコシ黒穂病菌の伸長菌糸細胞内で顆粒状に局在することを確認した。このことは、ILP1が細胞外小胞のマーカータンパク質として今後利用できることを示している。ILP1と結合する植物分子を同定するため、ILP1-HAを発現するトウモロコシ黒穂病菌を作出し、植物に接種した。感染葉からタンパク質を抽出して、ILP1-HAの免疫沈降実験を行った。免疫沈降物についてプロテオーム解析を行い、ILP1との結合が期待される植物タンパク質リストを得た。しかし、このリストの中には、植物細胞膜上に存在することが期待されるタンパク質は含まれていなかった。プロテオーム解析の結果を見ると、ILP1のペプチドカウント数が想定よりも少なかった。このことから、ILP1の免疫沈降効率が十分でなかった可能性があり、今後条件の検討が必要であると考えられた。

2020～2021年度では、トウモロコシに寄生する活物寄生菌であるトウモロコシ黒穂病菌を材料に、細胞外小胞の単離および内容物の解析（プロテオーム解析・RNA-seq）を行ってきた。ILP1はこれら解析により同定した、細胞外小胞膜上に存在すると考えられる膜タンパク質である。ILP1欠損株から精製した細胞外小胞は、植物細胞膜融合能に低下がみられ、細胞外小胞と植物細胞膜どうしの融合を促進する分子であると期待された。そこで、2022年度では、ILP1についてさらに解析を行った。ILP1はC末端が膜貫通領域となっており、その他の領域は球状のβプロペラ構造をとる。この構造が、実際に細胞外小胞の外側に露出していることをドットブロット法で確認した。また、免疫染色により、ILP1はトウモロコシ黒穂病菌の伸長菌糸細胞内で顆粒状に局在することを確認した。このことは、ILP1が細胞外小胞のマーカータンパク質として今後利用できることを示している。ILP1と結合する植物分子を同定するため、ILP1-HAを発現するトウモロコシ黒穂病菌を作出し、植物に接種した。感染葉からタンパク質を抽出して、ILP1-HAの免疫沈降実験を行った。免疫沈降物についてプロテオーム解析を行い、ILP1との結合が期待される植物タンパク質リストを得た。しかし、このリストの中には、植物細胞膜上に存在することが期待されるタンパク質は含まれていなかった。プロテオーム解析の結果を見ると、ILP1のペプチドカウント数が想定よりも少なかった。このことから、ILP1の免疫沈降効率が十分でなかった可能性があり、今後条件の検討が必要であると考えられた。