いもち病菌における低分子RNAを介した病原性決定機構の探索

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RNA新大陸の発見以来、non-coding RNAの生物現象への影響について多くの調査がなされている。本研究では植物病原菌と植物との相互作用におけるnon-coding RNAの関与について解析を行った。AVR-CO39はイネ品種CO39に対する非病原力遺伝子であると考えられており、4つのORFとステムループ様構造を持つ可能性があるRNAをコードする領域を持つことが明らかになっている。それらの中で、どのORF、もしくはステムループ様のRNAが非病原力因子の主体として機能しているのかを調査するため、それぞれのORF、あるいはステムループ様RNAに変異を加えたAVR-CO39を菌に導入し、植物に対する病原性の検定を行った。その結果、ORF1、ORF2、ORF4に変異を与えたAVR-CO39を導入した菌は野生型のAVR-CO39を導入した菌と同等の病原性を示したのに対し、ORF3に変異を加えたものを導入した菌の病原性は野生型と比較して低下していた。一方、ステムループ様のRNA領域に変異を持つものを導入した場合には野生型と同レベルの病原性を示した。以上の結果から、ORF3が非病原力因子の主体として機能しており、ステムループ様RNAは病原性に大きな影響を持たないと考えられた。これまでに同定されている病原菌の非病原力遺伝子産物は全てタンパク質性のものであり、AVR-CO39についても同様の結果であると考えられるが、一方でAVR-CO39は非常に小さなORFしか持たず、さらに他の遺伝子との相同性も低いことが明らかになっている。つまりAVR-CO39タンパク質はこれまでに知られているものと異なる様式で植物と相互作用している可能性が考えられ、本研究の成果により、その解明の糸口が得られたと考える。