ファイトプラズマのホストスイッチングメカニズムの分子生物学的解明

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本研究では、ファイトプラズマと宿主細胞の相互作用について分子レベルの解析を行うことにより、宿主決定やホストスイッチングの分子機構を明らかにすることが目的である。そこで、ファイトプラズマの野生株と無病徴変異株との間で発現する遺伝子の相違について解析し、ファイトプラズマの細胞内共生及び寄生において特異的に発現する遺伝子の単離および機能解析を試みた。しかしその過程で、本研究の基盤的知見ともなるゲノム解読が急速に進み、全ゲノム解読に世界で初めて成功し、これまでの計画以上に研究が大きく進展することが期待される結果となった。全構造解析の結果、ファイトプラズマゲノムは、DNA複製や転写、翻訳に必要な基本的遺伝子が認められた一方で、アミノ酸合成系、脂肪酸合成系、TCA回路、酸化的リン酸化に関与する遺伝子を欠いていることが明らかとなった。これはマイコプラズマ同様,代謝に必要な物質の多くを宿主細胞に依存していることを示すものと思われるが、ペントースリン酸回路やPTS, ATP合成酵素に関する遺伝子も欠いており、すなわち自律増殖する生物において最少遺伝子を持つとされるマイコプラズマよりもファイトプラズマは代謝関連遺伝子が少ないことが示された。今後さらに得られた遺伝子の機能解析を行うことで、ファイトプラズマにおけるホストスイッチングのメカニズムを考察し、その宿主決定の分子機構についてのモデルを構築することが可能と考えられる。