植物・昆虫に寄生する細胞内パラサイトの環境適応戦略

本研究は植物病原細菌ファイトプラズマの植物ー昆虫間宿主転換メカニズムの解明に向けて研究を行ってきた。本年度は、ファイトプラズマ種に広く保存されている転写因子RpoDに着目し、そのDNA認識配列と、制御下にある遺伝子を明らかにすることを目的として研究を行った。まず、様々なファイトプラズマ遺伝子のプロモーター配列を用いてin vitro環境下でのRpoD転写活性解析を行った。ハウスキーピング遺伝子およびファイトプラズマの病原性や宿主細胞への接着に関わる遺伝子の上流配列をテンプレートとして用いたところ、転写産物が検出された。さらにこれらの遺伝子のコンセンサスプロモーター配列を特定するため、5´RACE法を用いて転写開始点を特定したところ、特定された転写開始点の上流-10および-35塩基付近に6塩基ほどの保存配列が確認された。その保存配列は大腸菌や枯草菌などでもよく保存されているRpoD認識配列とよく類似していた。従ってこれらのファイトプラズマ遺伝子はRpoDによって制御される遺伝子であることが強く示唆された。次に、RpoDによって制御されるファイトプラズマ遺伝子を網羅的に推定するため、本研究により推定されたコンセンサスプロモーター配列をファイトプラズマゲノム上にマッピングした。その結果、少なくとも88個の遺伝子がRpoDによって制御されていることが示唆された。本研究では、in vitro転写解析系を確立したことによってこれまで解析が困難であった難培養性細菌の転写制御について解析を行うことが可能となり、ファイトプラズマのプロモーター配列を特定することができた。本解析系は、ファイトプラズマの宿主転換メカニズムのみならず、多くの難培養性細菌の感染メカニズムの解明に寄与することができると考えられる。

本研究は植物病原細菌ファイトプラズマの植物ー昆虫間宿主転換メカニズムの解明に向けて研究を行ってきた。本年度は、ファイトプラズマ種に広く保存されている転写因子RpoDに着目し、そのDNA認識配列と、制御下にある遺伝子を明らかにすることを目的として研究を行った。まず、様々なファイトプラズマ遺伝子のプロモーター配列を用いてin vitro環境下でのRpoD転写活性解析を行った。ハウスキーピング遺伝子およびファイトプラズマの病原性や宿主細胞への接着に関わる遺伝子の上流配列をテンプレートとして用いたところ、転写産物が検出された。さらにこれらの遺伝子のコンセンサスプロモーター配列を特定するため、5´RACE法を用いて転写開始点を特定したところ、特定された転写開始点の上流-10および-35塩基付近に6塩基ほどの保存配列が確認された。その保存配列は大腸菌や枯草菌などでもよく保存されているRpoD認識配列とよく類似していた。従ってこれらのファイトプラズマ遺伝子はRpoDによって制御される遺伝子であることが強く示唆された。次に、RpoDによって制御されるファイトプラズマ遺伝子を網羅的に推定するため、本研究により推定されたコンセンサスプロモーター配列をファイトプラズマゲノム上にマッピングした。その結果、少なくとも88個の遺伝子がRpoDによって制御されていることが示唆された。本研究では、in vitro転写解析系を確立したことによってこれまで解析が困難であった難培養性細菌の転写制御について解析を行うことが可能となり、ファイトプラズマのプロモーター配列を特定することができた。本解析系は、ファイトプラズマの宿主転換メカニズムのみならず、多くの難培養性細菌の感染メカニズムの解明に寄与することができると考えられる。