植物病原菌の病原性に関与するプログラム細胞死機構の解明

阐明植物病原菌发病机制中涉及的程序性细胞死亡机制

基本信息

批准号：
22K14895
负责人：
住田卓也
金额：
$ 2.91万
依托单位：
The University of Shiga Prefecture
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

イネいもち病菌やウリ類炭疽病菌では、植物への侵入器官である付着器が胞子から分化した後、胞子で内容物の分解およびプログラム細胞死（PCD）が起きる。この過程は侵入成立に重要とされる。報告者はウリ類炭疽病菌において、タンパク質をユビキチンで修飾し分解に導くユビキチンリガーゼ関連遺伝子CoGRR1の破壊株が、胞子に続き付着器においても細胞死を引き起こし、病原性を失うことを見出した。そこで本研究では、このような感染過程に特異的なPCDがタンパク質分解を通じてどのように制御され，どのような分子メカニズムによって実行されるのかという疑問の解明を目指している。具体的には、1）PCDに関連してCoGRR1を介して分解されるタンパク質の同定、2）PCDの制御・実行プロセスに関わる新規因子の同定、3）感染過程におけるPCDの特徴づけ、4）イネいもち病菌におけるGRR1ホモログの機能の解明、を行う。本年度は、1）について、酵母ツーハイブリッド法による分解基質の探索に用いるウリ類炭疽病菌のcDNAライブラリーの構築を行った。2）について、ウリ類炭疽病菌の野生株とCoGRR1破壊株の付着器分化後の遺伝子発現を比較するため、シャーレ上で付着器を形成させた菌体からRNAを抽出し、外部委託によるRNA-Seqに供した。3）については、野生株胞子およびCoGRR1破壊株付着器のPCDについてフェロトーシス阻害剤による影響を調査した。現在までに明確なPCD阻害効果は認められていない。4）について、イネいもち病菌MoGRR1の破壊株を作出した。解析可能な程度の胞子形成が認められたため、付着器の機能に焦点を当てた解析を実施している。破壊株では付着器侵入能力が低下する傾向が認められており、生存性について調査を進めている。

在水稻爆炸细菌和黄瓜炭疽病中，摄入植物的粘附器官与孢子区分开，然后孢子导致其含量和程序性细胞死亡（PCD）降解。这个过程被认为对入侵很重要。记者发现，在黄瓜炭疽病中，泛素连接酶相关的基因COGRR1的破坏性菌株，该基因COGRR1用泛素修饰蛋白质并导致降解，导致孢子后粘附器官中的细胞死亡，导致致病性丧失。因此，本研究旨在阐明如何通过蛋白水解调节PCD（特定于感染过程的PCD）以及实施哪些分子机制的问题。具体而言，我们将1）鉴定与PCD相关的COGRR1降解的蛋白质，2）确定PCD调节和执行过程中涉及的新因素，3）3）在感染过程中表征PCD，以及4）阐明了Rice Blast细菌中GRR1同源物的功能。在今年，关于1），我们构建了黄瓜炭疽的cDNA库，该c cucumber炭疽库用于使用酵母两杂化方法来搜索降解底物。 2）为了比较在附着分化后的黄瓜炭疽菌野生菌株和脱离COGRR1破坏菌株的野生菌株后的基因表达，从在Petri菜肴上形成附着的细胞中提取RNA并受到外包RNA-Seq。 3）我们研究了铁毒性抑制剂对野生应变孢子的PCD和COGRR1破坏应变粘附装置的影响。迄今为止，尚未观察到明确的PCD抑制作用。关于4），产生了水稻爆炸细菌MOGRR1的破坏性菌株。当观察到孢子形成的程度，进行了重点关注粘附装置功能的分析。有能力侵入粘附植物减少的趋势，并正在研究生存能力。