宿主特異的毒素生合成遺伝子クラスターに存在する毒素生産抑制遺伝子の機能

宿主特异性毒素生物合成基因簇中毒素产生抑制基因的功能

• 批准号: 17658022
• 负责人: 柘植 尚志
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17658022/
• 关键词: 植物病原糸状菌; Alternaria alternata; 宿主特異的毒素; ナシ黒斑病菌; イチゴ黒斑病菌; タンゼリンbrown spot菌; 毒素生合成遺伝子クラスター

先に、ナシ黒斑病菌のAK毒素生合成遺伝子クラスターから毒素生産性を抑制するAKT7遺伝子を見出した。AKT7はcytochromeP450様タンパク質をコードし、その変異株ではAK毒素生産量が著しく増加する。本課題では、AKT7産物(Akt7)の生化学的機能を明らかにするために、以下の研究を実施した。1.ナシ黒斑病菌のAKT7破壊株とAKT7高発現株を用いた機能解析野生株、AKT7破壊株およびAKT7高発現株について、AK毒素の前駆体であるエポキシデカトリエン酸の生産量を定量解析した。その結果、AKT7破壊株とAKT7高発現株では、エポキシデカトリエン酸生産量がそれぞれ増加または減少し、エポキシデカトリエン酸またはその前駆体がAkt7の基質であることが強く示唆された。また、これら菌株の培養液中の代謝産物を薄層クロマトグラフィーによって比較解析し、野生株に比べAKT7破壊株で減少、AKT7高発現株で増加する物質、すなわちAkt7の反応産物候補を見出した。さらに、基質同定に向けて、大腸菌発現システムを用いて組換えAkt7タンパク質を調製した。2.イチゴ黒斑病菌とタンゼリンbrown spot菌のAKT7高発現株を用いた機能解析ナシ黒斑病菌のAK毒素イチゴ黒斑病菌のAF毒素およびタンゼリンbrown spot菌のACT毒素には、エポキシデカトリエン酸が共通な部分構造として存在する。しかしながら、イチゴ黒斑病菌とタンゼリンbrown spot菌にはAKT7オルソログが存在しない。AKT7高発現ベクターをイチゴ黒斑病菌とタンゼリンbrown spot菌に導入し、AKT7高発現株を作出したところ、高発現株では毒素さらにエポキシデカトリエン酸の生産性が著しく減少することが明らかとなった。この結果は、エポキシデカトリエン酸またはその前駆体がAkt7の基質であることをさらに示唆した。

AKT7 gene was first discovered in the production of AK toxin from black spot bacteria. AKT7 has increased production of AK toxin in cytochrome P 450. This project aims to clarify the biochemical function of AKT7 product (Akt7), and to carry out the following research. 1. Functional analysis of AKT7 mutant strain and AKT7 high-development strain of black spot pathogen. Quantitative analysis of acid production of wild strain, AKT7 mutant strain and AKT7 high-development strain. As a result, AKT7 and AKT7 produced high levels of acid production, which increased and decreased, and AKT7 produced high levels of acid precursors. Metabolite in culture solution of AKT7 strain was analyzed by TLC. The wild strain was reduced compared with AKT7 strain, and the AKT 7 strain was increased. The candidate metabolite of AKT7 was found. In addition, the substrate is stable, and the Escherichia coli development system is modulated by the Akt7 gene. 2. Functional analysis of AKT7 high-expression strain of black spot fungus and brown spot fungus. AK toxin of black spot fungus and AF toxin of brown spot fungus. Common structure and existence of AK toxin and AF toxin of brown spot fungus. The brown spot bacteria are still present. AKT7 high development strains of black spot bacteria introduced, AKT7 high development strains of toxin production reduced The result is that Akt7 is a precursor to Akt7.

项目成果

植物感染生理談話会論文集(第41号)植物・病原体相互反応における特異性決定機構(山本弘幸・秋光和也編)

植物感染生理学会议论文集（第 41 期）植物-病原体相互作用的特异性决定机制（由 Hiroyuki Yamamoto 和 Kazuya Akimitsu 编辑）

• 发表时间: 2005
• 作者: Kobata;T.;Nagano;T.;Ida;K.;Tohru Kobata;小葉田 亨;Rieko Hatta;柘植尚志
• 通讯作者: 柘植尚志

DNA transposon fossils present on the conditionally dispensable chromosome controlling AF-toxin biosynthesis and pathogenicity of Alternaria alternata

存在于有条件可有可无的染色体上的 DNA 转座子化石控制着链格孢 (Alternaria alternata) 的 AF 毒素生物合成和致病性

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of General Plant Pathology 72・4
• 作者: 水口裕也;他;細川宗孝・鈴江久尚・矢澤進;B. Kim;H. Shimura;A. Nagamatsu;T. Uehara;J. S. Hong;K. Goto;A. Nagamatsu;増田 税;増田 税;太田垣駿吾;永松 敦;Rieko Hatta
• 通讯作者: Rieko Hatta