アグロバクテリウムのサイトカイニン合成酵素Tmrの宿主色素体への侵入機構の解明

植物病原菌アグロバクテリウムは植物へ感染すると感染部位に腫瘍を形成する。植物ホルモンであるサイトカイニン（CK）は通常植物の細胞分裂に関わるが、アグロバクテリウム自身もCKの合成遺伝子tmr）を持ち、感染時にこの遺伝子を植物の核ゲノムに組み込む。このtmrは植物細胞内で翻訳され色素体へと運ばれるが、通常色素体に移行するタンパクが持っている移行シグナルであるトランジットペプチド（TP）は持たない。Tmrの色素体移行によって植物自身の正常なホルモン生産が阻害され、腫瘍形成が誘導されるので、この移行メカニズムの解明は、病原体がどのような戦略で植物に感染するかを理解するためにも重要である。そこで、Tmrが植物細胞内で相互作用するタンパク質を同定することにより、色素体への移行経路を明らかにすることを試みた。具体的な手法として免疫沈降法、Y2H法、近接標識法の３つの方法によりTmrの相互作用因子をシロイヌナズナのタンパク質から探索した。これまで免疫沈降法により、TPを持つタンパク質が色素体へ移行する際に必要だと考えられている因子がいくつか単離された。さらに、現在進めている近接標識法でもこれらと重複するものが単離されており、有力な候補だと考えている。つまりTmrはTPを持つ色素体移行タンパク質が色素体移行の時に利用している因子と相互作用し、TPをもつタンパク質と類似した経路で色素体に移行する可能性が考えられた。また、シロイヌナズナのcDNAライブラリーを用いたY2H法ではこれらとは全く異なる因子が単離されている。今後は各手法で単離されたTmr相互作用因子の機能欠損変異体を用いて、Tmr-GFPの色素体への局在が変化するものを調べる予定である。

植物病原菌アグロバクテリウムは植物へ感染すると感染部位に腫瘍を形成する。植物ホルモンであるサイトカイニン（CK）は通常植物の細胞分裂に関わるが、アグロバクテリウム自身もCKの合成遺伝子tmr）を持ち、感染時にこの遺伝子を植物の核ゲノムに組み込む。このtmrは植物細胞内で翻訳され色素体へと運ばれるが、通常色素体に移行するタンパクが持っている移行シグナルであるトランジットペプチド（TP）は持たない。Tmrの色素体移行によって植物自身の正常なホルモン生産が阻害され、腫瘍形成が誘導されるので、この移行メカニズムの解明は、病原体がどのような戦略で植物に感染するかを理解するためにも重要である。そこで、Tmrが植物細胞内で相互作用するタンパク質を同定することにより、色素体への移行経路を明らかにすることを試みた。具体的な手法として免疫沈降法、Y2H法、近接標識法の３つの方法によりTmrの相互作用因子をシロイヌナズナのタンパク質から探索した。これまで免疫沈降法により、TPを持つタンパク質が色素体へ移行する際に必要だと考えられている因子がいくつか単離された。さらに、現在進めている近接標識法でもこれらと重複するものが単離されており、有力な候補だと考えている。つまりTmrはTPを持つ色素体移行タンパク質が色素体移行の時に利用している因子と相互作用し、TPをもつタンパク質と類似した経路で色素体に移行する可能性が考えられた。また、シロイヌナズナのcDNAライブラリーを用いたY2H法ではこれらとは全く異なる因子が単離されている。今後は各手法で単離されたTmr相互作用因子の機能欠損変異体を用いて、Tmr-GFPの色素体への局在が変化するものを調べる予定である。