宿主特異的毒素生合成遺伝子クラスターに存在する毒素生産抑制遺伝子の機能

宿主特异性毒素生物合成基因簇中毒素产生抑制基因的功能

• 批准号: 17658022
• 负责人: 柘植 尚志
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17658022/
• 关键词: 植物病原糸状菌; Alternaria alternata; 宿主特異的毒素; ナシ黒斑病菌; イチゴ黒斑病菌; タンゼリンbrown spot菌; 毒素生合成遺伝子クラスター

先に、ナシ黒斑病菌のAK毒素生合成遺伝子クラスターから毒素生産性を抑制するAKT7遺伝子を見出した。AKT7はcytochromeP450様タンパク質をコードし、その変異株ではAK毒素生産量が著しく増加する。本課題では、AKT7産物(Akt7)の生化学的機能を明らかにするために、以下の研究を実施した。1.ナシ黒斑病菌のAKT7破壊株とAKT7高発現株を用いた機能解析野生株、AKT7破壊株およびAKT7高発現株について、AK毒素の前駆体であるエポキシデカトリエン酸の生産量を定量解析した。その結果、AKT7破壊株とAKT7高発現株では、エポキシデカトリエン酸生産量がそれぞれ増加または減少し、エポキシデカトリエン酸またはその前駆体がAkt7の基質であることが強く示唆された。また、これら菌株の培養液中の代謝産物を薄層クロマトグラフィーによって比較解析し、野生株に比べAKT7破壊株で減少、AKT7高発現株で増加する物質、すなわちAkt7の反応産物候補を見出した。さらに、基質同定に向けて、大腸菌発現システムを用いて組換えAkt7タンパク質を調製した。2.イチゴ黒斑病菌とタンゼリンbrown spot菌のAKT7高発現株を用いた機能解析ナシ黒斑病菌のAK毒素イチゴ黒斑病菌のAF毒素およびタンゼリンbrown spot菌のACT毒素には、エポキシデカトリエン酸が共通な部分構造として存在する。しかしながら、イチゴ黒斑病菌とタンゼリンbrown spot菌にはAKT7オルソログが存在しない。AKT7高発現ベクターをイチゴ黒斑病菌とタンゼリンbrown spot菌に導入し、AKT7高発現株を作出したところ、高発現株では毒素さらにエポキシデカトリエン酸の生産性が著しく減少することが明らかとなった。この結果は、エポキシデカトリエン酸またはその前駆体がAkt7の基質であることをさらに示唆した。

此前，我们从梨枯病的AK毒素生物合成基因簇中发现了抑制毒素产生的AKT7基因。 AKT7 编码细胞色素 P450 样蛋白，其突变体显着增加 AK 毒素的产生。在本项目中，我们进行了以下研究，以阐明 AKT7 产品（Akt7）的生化功能。 1. 使用梨真菌的 AKT7 破坏菌株和 AKT7 高表达菌株进行功能分析 对野生型、AKT7 破坏菌株和 AKT7 高表达菌株的 AK 毒素前体环氧十碳三烯酸的产量进行定量分析做过。结果，AKT7 破坏菌株和 AKT7 高表达菌株中环氧十碳三烯酸的产量分别增加或减少，强烈表明环氧十碳三烯酸或其前体是 Akt7 的底物。此外，我们利用薄层色谱法对这些菌株培养液中的代谢物进行了比较分析，发现与野生型菌株相比，AKT7破坏菌株中的代谢物减少，而AKT7高表达菌株中的代谢物增加。 ，即 Akt7 的候选反应产物。此外，为了进行底物鉴定，使用大肠杆菌表达系统制备了重组 Akt7 蛋白。 2.草莓黑斑菌和橘褐斑菌AKT7高表达菌株的功能分析梨黑斑菌AK毒素、草莓黑斑菌AF毒素和橘褐斑菌ACT毒素中环氧癸三烯酸作为共同存在子结构。然而，草莓褐斑病菌和橘子褐斑病菌中不存在AKT7直向同源物。当我们将AKT7高表达载体导入草莓黑斑病真菌和橘子褐斑病真菌中构建AKT7高表达菌株时，我们发现高表达菌株的毒素和环氧癸三烯酸的生产力显着降低。该结果进一步表明环氧十碳三烯酸或其前体是Akt7的底物。

项目成果

DNA transposon fossils present on the conditionally dispensable chromosome controlling AF-toxin biosynthesis and pathogenicity of Alternaria alternata

存在于有条件可有可无的染色体上的 DNA 转座子化石控制着链格孢 (Alternaria alternata) 的 AF 毒素生物合成和致病性

• 发表时间: 2006
• 期刊: Journal of General Plant Pathology 72・4
• 作者: 水口裕也;他;細川宗孝・鈴江久尚・矢澤進;B. Kim;H. Shimura;A. Nagamatsu;T. Uehara;J. S. Hong;K. Goto;A. Nagamatsu;増田 税;増田 税;太田垣駿吾;永松 敦;Rieko Hatta
• 通讯作者: Rieko Hatta

植物感染生理談話会論文集(第41号)植物・病原体相互反応における特異性決定機構(山本弘幸・秋光和也編)

植物感染生理学会议论文集（第 41 期）植物-病原体相互作用的特异性决定机制（由 Hiroyuki Yamamoto 和 Kazuya Akimitsu 编辑）

• 发表时间: 2005
• 作者: Kobata;T.;Nagano;T.;Ida;K.;Tohru Kobata;小葉田 亨;Rieko Hatta;柘植尚志
• 通讯作者: 柘植尚志