セスバニア根粒菌の病原性と細胞内感染能：非マメ科植物への感染拡大に向けた基盤研究

田菁根瘤菌的致病性和细胞内感染性：旨在扩大非豆科植物感染范围的基础研究

• 批准号: 19H02858
• 负责人: 青野 俊裕
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2022-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H02858/
• 关键词: 根粒菌; 病原菌; 共生; R-body; reb遺伝子; 病原性

セスバニア根粒菌は、マメ科植物セスバニアに根粒・茎粒を形成するが、非マメ科植物 のエンドファイトでもあり、単生窒素固定細菌でもある。我々は、本菌はR-body生産という病原菌的側面を持っており、セスバニアへの細胞内感染後に宿主細胞を殺傷できることを見出している。R-bodyとは、reb遺伝子群にコードされる低分子タンパク質群の巨大ポリマーである。セスバニア根粒菌は、reb遺伝子群と自己転写促進因子をコードするrebオペロンを持っており、通常はrebオペロン外にコードされる転写因子群によってその発現が抑制されている。また、rebオペロンの発現に必須な転写因子もまた、rebオペロン外の遺伝子によってコードされていることが昨年度までに判明した。一方、本菌は非マメ科植物であるシロイヌナズナの全身に、部位によっては細胞内にも感染できることも、我々は見出している。本菌の病原性と感染性を最大限に制御・利用すれば、広範囲の非マメ科植物に本菌を定着させ、高い窒素固定活性を発揮させることができると我々は考えている。その基盤を築くため、本研究では、R-bodyの生産機構と病原性作用機序の解明と、シロイ ヌナズナへの全身感染・細胞内感染機構の解明を目的としている。本年度は、rebオペロンの発現制御系の解明を更に深めた。これまで、rebオペロンの発現に影響を及ぼす環境要因として、環境中の2オキソグルタル酸濃度と温度を見出してきた。本年度は、ゲノムワイドな変異株スクリーニングを行うことで、シデロフォア生産関連遺伝子破壊株におけるrebオペロンの発現が異常になることを見出した。シデロフォアは細菌が環境中の鉄を獲得するのに重要な役割を果たすことが知られている。これをヒントに実験を行ったところ、鉄濃度がrebオペロンの発現に影響を及ぼすという新事実を見出すことができた。

セ ス バ ニ ア root granule bacteria は, マ メ plants セ ス バ ニ ア に stem, root grain を form す る が, non マ メ plants の エ ン ド フ ァ イ ト で も あ り, born 単 smothering element fixed bacteria で も あ る. I 々 は, the bacteria は R - body production と い う pathogen profile を hold っ て お り, セ ス バ ニ ア へ の cells after infection に host cells を で き る こ と を shows し て い る. R-bodyと である, reb 伝 subgroup にコ と ドされる ドされる low-molecular-weight タ パ パ <s:1> <s:1> mass group giant ポリ である である である である である である. セ ス バ ニ ア root granule bacteria は, traces of reb 伝 subgroup と planning myself writing promoting factor を コ ー ド す る reb オ ペ ロ ン を hold っ て お り, usually は reb オ ペ ロ ン outside に コ ー ド さ れ る planning factor group of に よ っ て そ の 発 now が inhibit さ れ て い る. ま た, reb オ ペ ロ ン の 発 に must now な planning write factor も ま た, reb オ ペ ロ ン outside の heritage 伝 son に よ っ て コ ー ド さ れ て い る こ と が yesterday annual ま で に.at し た. One party, the bacteria は マ メ plants で あ る シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ の に に, areas of the body よ っ て は intracellular に も infection で き る こ と も, I 々 は shows し て い る. This bacterium の pathogenicity と infectious を the deadline に royal, making use of す れ ば, hiroo van 囲 の non マ メ plants に this bacterium を fixed on さ せ, high い smothering element fixed active を 発 swing さ せ る こ と が で き る と I 々 は exam え て い る. Built く そ の base plate を た め, this study で は, R - body の production agency と pathogenic role machine sequence の interpret と, シ ロ イ ヌ ナ ズ ナ へ の systemic infection, infection in cells institutions の interpret を purpose と し て い る. This year, the production of the を and reb ペロ ペロ を series has been further clarified that を is more に and めた. こ れ ま で, reb オ ペ ロ ン の 発 に influence を and now ぼ す environment by と し て, 2 オ environment の キ ソ グ ル タ ル acid concentration と temperature を shows し て き た. This year は, ゲ ノ ム ワ イ ド な - different strains ス ク リ ー ニ ン グ を line う こ と で, シ デ ロ フ ォ ア production masato even heritage 伝 son broken 壊 strains に お け る reb オ ペ ロ ン の 発 now が abnormal に な る こ と を see out し た. シ デ ロ フ ォ ア は bacteria が の iron objects in the environment を get す る の に important な "を cut fruit た す こ と が know ら れ て い る. こ れ を ヒ ン ト に be 験 を line っ た と こ ろ objects, iron concentration が reb オ ペ ロ ン の 発 に influence を and now ぼ す と い う new thing be を shows す こ と が で き た.

项目成果

セスバニア根粒菌の宿主細胞殺傷能に関わるrebオペロンの発現に必須な新規転写因子の機能解析

田菁根瘤菌宿主细胞杀伤能力中reb操纵子表达所必需的新型转录因子的功能分析

• 发表时间: 2020
• 作者: 平川智基;松岡淳一;小川哲弘;諸橋賢吾;青野俊裕
• 通讯作者: 青野俊裕

Intercellular and intracellular colonization of Azorhizobium caulinodans in Arabidopsis thaliana under nitrogen deficient conditions

缺氮条件下拟南芥中固氮根瘤菌 (Azorhizobium caulinodans) 的细胞间和细胞内定殖

• DOI: 10.1080/00380768.2020.1842139
• 发表时间: 2020
• 期刊: Soil Science and Plant Nutrition
• 影响因子: 2
• 作者: Kurumisawa Keigo;Ishizuna Fumiko;Matsuoka Jun-Ichi;Ogawa Tetsuhiro;Morohashi Kengo;Aono Toshihiro
• 通讯作者: Aono Toshihiro

AmpRを介して温度により制御されるセスバニア根粒菌の宿主殺傷能と抗生物質耐性能

通过 AmpR 温度控制田菁根瘤菌的宿主杀灭和抗生素抗性

• 发表时间: 2019
• 作者: 平川智基;松岡淳一;諸橋賢吾;青野俊裕
• 通讯作者: 青野俊裕

セスバニア根粒菌の宿主殺傷能とβ-lactam 系抗生物質耐性能は 転写因子 AmpR を介して温度により制御される

田菁根瘤菌的杀灭宿主能力和β-内酰胺抗生素抗性是通过转录因子AmpR受温度调节的。

• 发表时间: 2019
• 作者: 平川智基;松岡淳一;諸橋賢吾;青野俊裕
• 通讯作者: 青野俊裕