Analysis of the extracellular vesicle secretion mechanism of a plant pathogenic fungus using chemical biology

植物病原真菌胞外囊泡分泌机制的化学生物学分析

基本信息

批准号：
19KK0397
负责人：
熊倉直祐
金额：
$ 6.07万
依托单位：
Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (A))
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021 至 2023
项目状态：
已结题

项目摘要

植物病原糸状菌はエフェクターと呼ばれる小分子分泌性タンパク質を駆使することで感染を成立させる。近年、これらエフェクターがExtrace llular vesicle(EV)を介して分泌される可能性が示唆された。EVは細胞が分泌する膜小胞であり、シグナル分子を運搬することで細胞間コミュニケーションを担うが、EV分泌に寄与するメカニズムは不明な点が多い。申請者はこれまでに、エフェクター分泌を阻害する複数の化合物を同定している。申請者が基課題においてこれまで同定してきたエフェクター分泌阻害剤の中に、EV分泌を標的にするものが含まれる可能性あった。そこで、Richard O'Connell博士と共同研究により、申請者が持つエフェクター分泌阻害剤の中からEVの分泌を阻害するものをスクリーニングすることを本研究の第一の目的とした。さらに、訪問先研究者が持つ植物病原糸状菌の解析技術（感染細胞の電子顕微鏡観察、高効率な形質転換法)の習得及び新規技術の共同開発を第二の目的とした。第一の目的について、申請者が基課題で同定したエフェクター分泌阻害効果を持つ化合物について、EV分泌阻害効果を調べた。その結果、予想と反してエフェクター分泌阻害剤の中にEV阻害効果を持つものは検出できなかった。このことから、申請者の同定したエフェクター分泌阻害剤の作用標的が、O’Connell博士が同定したEVではない可能性が示唆された。第二の目的について大きな進捗が得られた。申請者がこれまでに確立したマーカーリサイクリング法及びCRISPR-Cas9を用いた多重遺伝子破壊法とO’Connell博士らのグループが持つ高効率な形質転換法を組み合わせ、アブラナ科炭疽病菌において高効率多重遺伝子破壊法の確立に成功した。

植物病原真菌通过充分利用称为效应子的小型分泌蛋白来建立感染。最近，有人提出这些效应器可能通过细胞外囊泡（EV）分泌。 EV是细胞分泌的膜囊泡，通过运输信号分子在细胞间通讯中发挥作用，但EV分泌的机制在很大程度上尚不清楚。申请人迄今为止已鉴定出多种抑制效应物分泌的化合物。申请人迄今为止在基础项目中鉴定的一些效应物分泌抑制剂有可能以EV分泌为目标。因此，通过与Richard O'Connell博士的联合研究，本研究的主要目的是从申请人的效应分泌抑制剂中筛选抑制EV分泌的抑制剂。此外，第二个目标是获取访问研究人员分析植物病原真菌的技术（感染细胞的电子显微镜、高效转化方法），并共同开发新技术。为了第一个目的，我们研究了申请人在基本问题中确定的具有效应子分泌抑制作用的化合物的EV分泌抑制作用。结果，与预期相反，我们没有检测到任何具有 EV 抑制作用的效应分泌抑制剂。这表明申请人确定的效应分泌抑制剂的靶标可能不是O'Connell博士确定的EV。第二个目标已取得重大进展。通过将申请人建立的标记回收方法和使用CRISPR-Cas9的多重基因破坏方法与O'Connell博士团队的高效转化方法相结合，我们在十字花科炭疽菌中实现了高效的多重基因破坏，并成功建立了一个高效的基因重组方法。基因破坏法。

项目成果

期刊论文数量（16）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Efficient multiple gene knock-out in Colletotrichum higginsianum via CRISPR-Cas9 ribonucleoprotein and URA3-based marker recycling

通过 CRISPR-Cas9 核糖核蛋白和基于 URA3 的标记回收，有效敲除 Colletotrichum higginsianum 中的多基因

DOI：
10.1101/2023.04.20.537420
发表时间：
2023
期刊：
bioRxiv
影响因子：
0
作者：
Yonehara Katsuma;Kumakura Naoyoshi;Motoyama Takayuki;Ishihama Nobuaki;Dallery Jean-Felix;O’Connell Richard;Shirasu Ken
通讯作者：
Shirasu Ken

ウリ類炭疽病菌感染における殺生段階成立に必要な病原性因子の探索

寻找葫芦炭疽感染致死阶段建立所需的毒力因子