植物・線虫相互作用解明のための植物寄生線虫の細胞壁分解酵素に関する生化学的研究

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線虫エクスパンシンの解析を行うため、植物寄生線虫マツノザイセンチュウ(Bursaphelenchus xylophilus)のcDNAライブラリーをスクリーニングし、エクスパンシン全長を含むcDNAをクローニングした。ゲノミックサザン解析の結果はエクスパンシンがゲノム中に遺伝子ファミリーとして存在していることを示し、in-situハイブリダイゼーション解析は本酵素が線虫の唾液腺で生産され、口針を通して外部へ分泌されていることを示した。種内での多様性を確認するため、日本産、ヨーロッパ産、強病原力、弱病原力を含む様々なポピュレーションからエクスパンシン遺伝子部位をPCR法により増幅し、塩基配列の比較を行った結果、イントロン部位に大きな違いが見られたものの、タンパク質レベルでは変異はほとんど見られなかった。線虫類の細胞壁分解酵素をより幅広く調べるため、新たに菌食性線虫Aphelenchus avenaeの増殖ステージcDNAライブラリーを構築した。菌食性線虫A.avenaeは系統的および生態的に菌食性線虫と植物寄生性線虫との境界に位置し、植物寄生性の進化を理解するのに重要なモデルである。さらにこの線虫の持つ乾燥状態で生存できる特別な能力はanhydrobiosisを理解するのに適したシステムである。A.avenaeの増殖ステージcDNAライブラリーを構築し、それを用いて5,000を超えるEST(Expressed Sequence Tag)を獲得した。ESTデータからはセルラーゼ、ペクチン分解酵素、1,3-グルカナーゼおよびエクスパンシンなどが発見された。この結果を持って、植物寄生線虫との比較解析をさらに推進することにより、植物寄生のストラテジーと進化を理解するのに役立つだろう。