植物病原性細菌が有する病原因子エフェクターの分子機能の解明

阐明植物病原菌毒力因子效应子的分子功能

基本信息

批准号：
18J13493
负责人：
藤原祥子
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Ehime University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J13493/
关键词：
病原因子エフェクターチオレドキシン GGCT活性グルタチオン

项目摘要

植物病原細菌Ralstonia solanacearumの有するエフェクターであるRipAYは、宿主チオレドキシン（Trx)によってグルタチオン（GSH)を分解するγ-グルタミルシクロトランスフェラーゼ（GGCT）活性を獲得するが、その詳細な活性化機構は明らかになっていない。本年度は、RipAYの機能的なホモログであると考えられるAcidovorax citrulli由来のエフェクターAave_4606を用いることで、RipAYを含めたTrx依存性GGCTの活性化機構について解析を試みた。スイカ果実汚斑細菌病の原因菌であるA. citrulliが有するChaCタンパク質Aave_4606は、in vitroでRipAYと同様にチオレドキシンによってGGCT活性を獲得することが明らかになった。さらに、RipAYとAave_4606のチオレドキシン認識感度が異なっていたことから、病原菌の宿主域の決定にエフェクターの活性が関与している可能性が示唆された。また、酵母内在性のChaCタンパク質であるGcg1 (ScGcg1)は、チオレドキシン非存在下でGGCT活性を示す。興味深いことに、酵母チオレドキシン(ScTrx1)の添加によってScGcg1の活性が促進されることが明らかになった。このことから、ScGcg1のような生物に普遍的に存在するChaCタンパク質は、細胞内のレドックス環境のセンサーとして働き、GSHと並行的に働くTrx量の上昇を認識することでGGCT活性を上昇させ、自身のレドックス恒常性を制御している可能性が予想された。RipAYやAave_4606はChaCタンパク質のチオレドキシン認識機構を保持したまま、宿主Trx特異的に認識することでエフェクターとして機能するよう進化したのではないかと推測された。

Ripay是植物致病细菌Ralstonia solanacearum的效应子，获得了γ-谷氨基甲基环克抗激酶（GGCT）活性，该活性通过宿主硫氧还蛋白（TRX）降解了谷胱甘肽（GSH），但尚未澄清详细的激活机制。今年，我们试图通过使用源自酸伏烷citrulli的效应子AAVE_4606来分析TRX依赖性GGCT的激活机制，包括RiPay，这被认为是Ripay的功能同源物。据透露，CHAC蛋白AAVE_4606是西瓜水果结垢细菌疾病的原因，它在体外通过硫氧还蛋白在体外获得了GGCT活性，类似于Ripay。此外，RIPay和AAVE_4606的硫氧还蛋白识别敏感性表明，效应活性可能参与确定病原体的宿主范围。此外，内源性酵母CHAC蛋白GCG1（SCGCG1）在没有硫氧还蛋白的情况下表现出GGCT活性。有趣的是，已经表明添加酵母硫氧还蛋白（SCTRX1）会促进SCGCG1的活性。这表明，在诸如SCGCG1之类的生物体中普遍存在的CHAC蛋白可以作为细胞内氧化还原环境的传感器，并且通过识别与GSH平行的TRX的增加，它增加了GGCT活性并提高了其自身的氧化还原稳态。据推测，RiPay和AAVE_4606通过专门识别宿主TRX在保留CHAC蛋白的硫氧还蛋白识别机制的同时，进化为效应子。