Role of effector proteins secreted by Cladosporium fulvum againist the mycoparasitic invasion

黄枝孢菌分泌的效应蛋白对抗真菌寄生虫入侵的作用

基本信息

批准号：
20H02993
负责人：
飯田祐一郎
金额：
$ 11.4万
依托单位：
Setsunan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

植物病原菌は宿主植物の防御反応を抑制するために、エフェクターと呼ばれる低分子タンパク質を病原力因子として分泌する。一方、抵抗性遺伝子をもつ植物は、エフェクターを介して病原菌の侵入を感知するため、エフェクターは植物の抵抗性誘導因子としても機能してしまうという二面性を持っている。そのためエフェクターは、病原菌と植物との相互作用においてのみ重要とされてきた。本研究では、重要病原菌であるトマト葉かび病菌(Cladosporium fulvum)のエフェクターが、植物だけでなく他の微生物が分泌する分解酵素も抑制すること、すなわち、病原菌エフェクターが拮抗微生物に対する防御応答にも重要な役割を果たす、という「第三の機能」について、トマト葉かび病菌と菌寄生菌Dicyma pulvinataを用いて解析する。本年度は、トマト葉かび病菌のエフェクターを用いた共免疫沈降法で、新たに相互作用することが示唆された菌寄生菌D. pulvinataのタンパク質を検出し、質量分析によって解析した。その結果、複数のバンドが同一の加水分解酵素をコードすることが明らかとなった。分泌シグナルを除去し、コドンを最適化した同定タンパク質GLC74を大腸菌で異種発現・精製したところ、予想される分子量の組換えタンパク質が得られた。またトマト葉かび病菌エフェクターとGLC74の相互作用を確認した。さらに、形質転換系を用いて作出したD. pulvinata遺伝子破壊株の菌寄生性における機能解析をおこなった。

植物病原细菌分泌称为效应子的低分子量蛋白质作为毒力因子，以抑制宿主植物的防御反应。另一方面，带有抗性基因的植物通过效应子感知病原体的入侵，效应子具有双重作用，即它们还充当植物中的抗性诱导剂。因此，效应器仅在病原体和植物之间的相互作用中被认为是重要的。在这项研究中，我们证明了番茄叶霉真菌（Cladosporium fulvum）这种重要病原体的效应子不仅可以抑制植物分泌的降解酶，而且还可以抑制其他微生物分泌的降解酶，换句话说，病原体效应子对于防御反应也很重要。我们将使用番茄叶霉真菌和真菌寄生真菌 Dicyma pulvinata 来分析发挥关键作用的“第三功能”。今年，我们利用番茄叶霉病菌的效应子进行免疫共沉淀，检测到了真菌寄生真菌 D. pulvinata 的一种蛋白质，该蛋白质新被认为可以相互作用，并通过质谱分析对其进行分析。结果表明，多个条带编码相同的水解酶。将鉴定出的GLC74蛋白去除分泌信号并优化密码子后，在大肠杆菌中进行异源表达和纯化，得到了预期分子量的重组蛋白。我们还证实了番茄叶霉病菌的效应子与GLC74之间的相互作用。此外，我们对使用转化系统创建的 D. pulvinata 基因破坏菌株的真菌寄生进行了功能分析。